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1、目 录1 可逆可控环流调速系统 -（1）1.1两组可控硅环流问题 -（1）1.2给定环流和可逆环流系统 -（2）1.3小结 -（3）2 控制电路 -（4）2.1控制环流环节 -（4）2.2转速、电流调节器 -（6）2.3触发电路 -（17）3 主电路 - （19）3.1电动机 -（19）3.2整流电路 -（20）3.3测速电机 -（23）3.4励磁回路 -（24）3.5电流反馈环节 -（27）3.6电路保护措施 -(29)总结 -（36）参考文献 -（38）可控可逆环流调速系统摘要有一些直流环流，可以保证电流反向时没有死区，有助于缩短过度过程；其次，少量直流环流的存在，成为可控硅装置的基本负载
2、，则实际的负载电流可以越过断续区，对调速系统的静、动态性能都是有利的。于是，出现了可控可逆环流调速系统，它躲开了电流断续区，又能减少环流损耗，正反向过渡过程也没有死区间间歇。本设计是可逆调速，因此不能采用简单的转速，电流串级调速，须增加一个电流调节器。在每个串级调速中，把转速调节器的输出看作是每个电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制每组晶闸管整流器的触发装置。1.1两组可控硅可逆线路的环流问题在两组可控硅的可逆线路中，首先应该注意的是环流问题。所谓环流，是指不流过负载而只在两组可控硅装置之间形成的电流，又称均衡电流。由于处理环流的方法不同，就出现各种不同的可逆系统。下面以反并联的可逆线
3、路为例。当正组VF处于整流状态时，对于反组VR应该施加怎样的脉冲控制呢？显然不希望让反组也是着呢干馏状态，那将造成电源短路，形成所谓的直流环流。如果让它的控制输入端空着，也是不可靠的，因为万一受到干扰还有可能无触发而引起直流环流。为了确保不产生直流环流，一种方法是：在正组工作时封锁住反组的触发脉冲，使反组可控硅绝对不导通，这叫做无环流可逆系统。另一种方法是：让反组处于逆变状态，逆变电压Udor与正组的整流电压Udof同级性，且使Udor =Udof，就可以抑制住直流环流。这使反组VR既不输出电流，又没有回馈电流，实际上并没有电能的逆变，它只是在等待着逆变。当需要制动时，可同时降低Udof和Ud
4、or，等到电动机的反电动势EUdof=Udor，正组整流电流被截止，反组才真正的进入逆变，将能量回馈电网。因此把正组整流运行时反组所处的状态称为待逆变状态。当反组处于逆变的状态下，由于Udof=Udor，应该没有环流，但这只是就平均的直流环流而言的。事实上Udof和Udor的波形并不一样，两边的瞬时电压并不相等，所以还有脉动的环流。因此一般把正组整流运行时反组处于待逆变的系统称为有环流可逆系统。有一种特殊情况，也是正组整流反组待逆变，但把两组的脉冲相位错开的更远些，使任何瞬间都是UdofUdor，那么脉动环流也不可能产生，又称为无环流系统了。1. 2给定环流和可控环流的可逆调速系统在配合控制的
5、有环流系统中，总是设法避免出现直流环流。然而直流环流也有它有利的一面。它可使电流反向时没有死区，有助于缩短过度过程。另外，少量直流环流的存在，成为晶闸管装置的基本负载，则实际的负载电流可以越过断续区，对调速系统的静、动态性能都是有利的。于是从利用直流环流的目的的出发，提出了一种“给定环流可逆调速系统”，采用的控制方式。这种根据负载实际情况来控制环流的大小和有无的系统就是“可逆可控环流调速系统”。1. 3小结 有环流可逆系统工作中，一组可控硅处于整流状态，另一组处于逆变状态。如果，则整流电压平均值等于或小于逆变电势平均值，直流环流就没有了。然而这时两边电压的瞬时值并不相等，在整流电压高于逆变电势
6、的瞬间，仍将产生脉动的环流，应该置均衡电抗器来限制脉动环流。 直流环流加重了可控硅和变压器的负担，消耗无用的功率，这是它有害的一面。然而有少量的直流环流作为可控硅的基本负载，能使实际的负载电流越过断续区，不致恶化系统的静、动态性能，而且可以保证电流的无间断反向，从而获得快速过渡过程，这又是有利的。从利用直流环流的目地出发，有意的造成略低于的条件，这就是给定环流和可控环流系统的主旨。在给定环流系统中，直流环流的大小是不变的。在可控环流系统中，只是空载时有给定的直流环流，随着负载电流的增加，直流环流便逐渐减小，负载大到一定程度，例如10-15%Id，直流环流降为零。这样，更能有效的发挥直流环流的作
7、用，而尽量减小它的不利影响。 在可逆系统中，总有一组可控硅要在逆变状态下工作，所以须有限制min的保护，以防逆变颠覆。对于配合控制系统，还须有相应的min保护 。两组可控硅可逆系统的制动过程分做本桥逆变和它桥制动两个阶段。本桥逆变时，负载电流降低到零，主电路电感储能通过原来工作的那组可控硅逆变回馈电网。反桥制动时，转速下降，通过反组桥，先是短时的反接制动，然后主要是回馈制动，使电机降速或停止，把机组的动能送回电网。2控制回路2. 1控制环流环节控制环流包括环流给定电压-Uc*和由二极管VD、电容C、电阻R组成的环流抑制电路。正向运行时，Ui*为负，二极管VDI导通，负的Ui*加在正组电流调节器
8、1ACR上，使正组控制f更小，输出电压Udof升高，正组通过的电流If也增大；与此同时，反组的电流给定Ui*为正电压，二极管VD2截止，正电压Ui*通过与VD2并联的电阻R加到反组电流调节器2ACR上，Ui*抵消了环流给定电压Uc*的作用，抵消的程度取决于电流给定信号的大小。稳态时，电流给定信号基本上和负载电流成正比，因此，当负载电流小时，正的Ui*不足以抵消Uc*,所以反组有很小的环流电流流过，电枢电流Id=IfIr；随着负载电流的增大，正的Ui*逐渐增大，抵消Uc*的程度增大，当负载电流大到一定程度时，Ui*=| Uc*|环流就完全被抑制住了。这时正组流过负载电流，反组则无电流通过与R、V
9、D2并联的电容C则是对抑制环流的过度过程起加快作用。反向运行时，反组提供负载电流，正组控制环流。可控环流的大小可以按实际需要来确定，其定量计算方法如下：图11为可控环流系统的电流调节器信号综合情况。假定输入回路电阻都是R0，通过虚地点A输入的电流应该基本上是零，当电动机处于正向稳态运行时，对1ACR、2ACR可分别列出下列方程式。 对于正组电流调节器1ACR，Ui*=，VD1导通 Uif/R0Ui*/R0Uc*/R0=0所以 Uif=Ui*+Uc* (11) 对于反组电流调节器2ACR，Ui*=+,VD2截止 Uir/R0+Ui*/R0+RUc*/R0=0所以 Uir=Uc*R0Ui*/R0+
10、R (12)设两组的电流反馈系数都是，则Uif= If, Uir=Ir式(11)和(12)可改写为 If=Ui*+Uc* (13) Ir=Uc*-R0Ui*/R0+R (14)电机停止时，Ui*=0,则 If0=Ir0=Uc*/=Ic* (15)这就是环流给定值。当电机正向运行时，负载电流增大到一定程度时，环流被完全抑制住，Ir=0,由式(14)可知，这时的电流给定信号为Ui*|Ic=0=(R0+R)Uc*/R0 (16)代入式子(13)，则得If=(Ro+R)Uc*/R0+Uc*/=(2+R/R0)Uc*/=(2+R/R0)Ic* (17)式(17)表明，当整流电路增大到空载给定环流的（2+R/R0）倍时，直流平均环流就等于零了。假定本设计中最大环流给定值0.15In,并要求当负载电流达到0.45In时，环流自动消失，则环流给定电压应整定为： Ui*=15%In=1.02设R0=40K，电阻R应按下式选择： 45%In=（2+R/R0）15%In则 R=R0=40K2.2转速、电流调节器问题的提出 为实现快速，无静差的平滑调速。本设计转速、电流调节器均采用PI调节器。下对其进行说明。由于本设计是可逆调速，因此不能采用简单的转速，电流串极调速，须增加一个电流调节器。在每个电流串极调速中，把转速调节器的输出，看
