維修電工技師培訓(xùn)教材-課件

維修電工技師培訓(xùn)教材--課件1第四章自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本知識(shí)培訓(xùn)要點(diǎn)本章應(yīng)重點(diǎn)掌握自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念，自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的性能指標(biāo)，各種調(diào)節(jié)器的基本控制規(guī)律、特點(diǎn)和應(yīng)用知識(shí)。第四章自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本知識(shí)培訓(xùn)要點(diǎn)本章應(yīng)重點(diǎn)掌握2第四章自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本知識(shí)自動(dòng)控制是指在人不直接參與的情況下，利用控制裝置使被控對(duì)象(如機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程)自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行或變化。自動(dòng)控制系統(tǒng)是指能夠?qū)Ρ豢貙?duì)象的工作狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)控制的系統(tǒng)，一般是由控制裝置和被控對(duì)象組成的。第四章自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本知識(shí)自動(dòng)控制是指在人不直接參與3第一節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念一、自動(dòng)控制理論簡(jiǎn)介定義分類是研究自動(dòng)控制共同規(guī)律的技術(shù)科學(xué)。經(jīng)典控制理論現(xiàn)代控制理論以傳遞函數(shù)為基礎(chǔ)，主要研究單輸入、單輸出的反饋控制系統(tǒng)，采用的主要研究方法有時(shí)域分析法、根軌跡和頻率法。以狀態(tài)空間法為基礎(chǔ)，主要研究多變量、變參數(shù)、非線性、高精度及高效能等各種復(fù)雜控制系統(tǒng)。第一節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念一、自動(dòng)控制理論簡(jiǎn)介定義分類4二、自動(dòng)控制技術(shù)中常用的一些術(shù)語(yǔ)1)被控對(duì)象是一個(gè)設(shè)備，由一些機(jī)械或電器零件組成，其功能是完成某些特定的動(dòng)作，這些動(dòng)作通常是系統(tǒng)最終輸出的目標(biāo)。2)系統(tǒng)系統(tǒng)是由一些部件所組成的，用以完成一定的任務(wù)。3)環(huán)節(jié)是系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，它由控制系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)部件組成，其任務(wù)是完成系統(tǒng)工作過(guò)程中的局部過(guò)程。4)擾動(dòng)是一種對(duì)系統(tǒng)的輸出量產(chǎn)生反作用的信號(hào)或因素。若擾動(dòng)產(chǎn)生于系統(tǒng)內(nèi)部，則稱為內(nèi)擾；若其來(lái)自于系統(tǒng)外部，則稱為外擾。5)反饋控制在有擾動(dòng)的情況下，反饋控制有減小系統(tǒng)輸出量與給定輸入量之間偏差的作用，而這種控制作用正是基于這一偏差來(lái)實(shí)現(xiàn)的。第一節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念二、自動(dòng)控制技術(shù)中常用的一些術(shù)語(yǔ)1)被控對(duì)象是一個(gè)設(shè)備5三、自動(dòng)控制系統(tǒng)的類型1.按系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分恒值控制系統(tǒng)隨動(dòng)系統(tǒng)程序控制系統(tǒng)線性控制系統(tǒng)非線性控制系統(tǒng)第一節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)復(fù)合控制系2.按輸入量的特點(diǎn)分3.按輸出量與輸入量間的關(guān)系分三、自動(dòng)控制系統(tǒng)的類型1.按系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分恒值控制系統(tǒng)6四、開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)特征：系統(tǒng)中沒(méi)有反饋環(huán)節(jié)，作用信號(hào)從輸入到輸出是單一方向傳遞的。1.開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)第一節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念四、開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)特征：系統(tǒng)中沒(méi)有反饋環(huán)節(jié)，作用7特征：系統(tǒng)中存在反饋環(huán)節(jié)，作用信號(hào)按閉環(huán)傳遞，系統(tǒng)的輸出量對(duì)控制作用有著直接影響。四、開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)1.閉環(huán)控制系統(tǒng)第一節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念特征：系統(tǒng)中存在反饋環(huán)節(jié)，作用信號(hào)按閉環(huán)傳遞，系統(tǒng)的四、開(kāi)環(huán)8五、自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本組成前向通路：信號(hào)從輸入端沿箭頭方向，到達(dá)輸出端的傳輸通路。主反饋通路：系統(tǒng)輸出量通過(guò)測(cè)量裝置反饋到輸入端的傳輸通路。主回路(主環(huán))：前向通路與主反饋通路一起構(gòu)成主回路(主環(huán))。第一節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念五、自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本組成前向通路：信號(hào)從輸入端沿箭頭方向，9第二節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)性能及其指標(biāo)一、對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能要求是決定一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)能否實(shí)際應(yīng)用的首要條件。穩(wěn)定性是就動(dòng)態(tài)過(guò)程的振蕩傾向和系統(tǒng)重新恢復(fù)平衡工作狀態(tài)的能力而言的。是對(duì)穩(wěn)定系統(tǒng)過(guò)渡時(shí)間的長(zhǎng)短而言的。過(guò)渡過(guò)程持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，說(shuō)明系統(tǒng)的快速性差、響應(yīng)遲鈍，將使系統(tǒng)受控量長(zhǎng)久地出現(xiàn)偏差。是指系統(tǒng)過(guò)渡到新的平衡狀態(tài)后，其最終保持的精度。它反映了系統(tǒng)在動(dòng)態(tài)過(guò)程后期的性能。一般自動(dòng)控制系統(tǒng)要求被控量與其期望值的偏差是很小的。1.穩(wěn)定性2.快速性3.準(zhǔn)確性第二節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)性能及其指標(biāo)一、對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能要求10二、自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的性能指標(biāo)1.靜態(tài)性能指標(biāo)1)調(diào)速范圍D2)靜差率s3)調(diào)速平滑性φ4)穩(wěn)態(tài)誤差(靜差)第二節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)性能及其指標(biāo)二、自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的性能指標(biāo)1.靜態(tài)性能指標(biāo)1)調(diào)速范圍D112.動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)1)最大超調(diào)量σ2)上升時(shí)間tr3)調(diào)節(jié)時(shí)間ts4)振蕩次數(shù)N是指在調(diào)節(jié)時(shí)間內(nèi)，輸出量在穩(wěn)定值上下擺動(dòng)的次數(shù)。是指從系統(tǒng)受到輸入量作用開(kāi)始到系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速進(jìn)入偏離穩(wěn)定值n1的±(2～5)%區(qū)域所需要的時(shí)間是指系統(tǒng)在輸入量作用下，系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速?gòu)牧闵仙降谝淮蔚竭_(dá)穩(wěn)定值n1所經(jīng)過(guò)的時(shí)間。第二節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)性能及其指標(biāo)二、自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的性能指標(biāo)2.動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)1)最大超調(diào)量σ2)上升時(shí)間tr3)12第三節(jié)自動(dòng)控制的基本規(guī)律與調(diào)節(jié)器開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù)高，加入電壓深度負(fù)反饋后，可獲得高穩(wěn)定度的電壓放大倍數(shù)運(yùn)放輸入端的各種信號(hào)是并聯(lián)輸入進(jìn)行電流疊加的，調(diào)整方便，易于組成各種類型的調(diào)節(jié)器運(yùn)放輸入阻抗高，故其外部輸入電路的電阻對(duì)運(yùn)放工作影響小運(yùn)放輸入端各輸入信號(hào)共地，干擾小運(yùn)放輸出端可采用鉗位限幅或接地保護(hù)，使系統(tǒng)工作安全可靠自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中常采用集成運(yùn)放構(gòu)成系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器。主要優(yōu)點(diǎn)第三節(jié)自動(dòng)控制的基本規(guī)律與調(diào)節(jié)器開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù)高，加入13一、比例控制與比例調(diào)節(jié)器1.比例(P)調(diào)節(jié)器式中Kp——P調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)。Uo——輸出信號(hào)2.比例控制的特點(diǎn)作用及時(shí)、快速、控制作用強(qiáng)，而且Kp值越大，系統(tǒng)的靜特性越好、靜差越小。第三節(jié)自動(dòng)控制的基本規(guī)律與調(diào)節(jié)器比例控制是指系統(tǒng)的輸出量與輸入量(即偏差量)成比例的控制，簡(jiǎn)稱P控制。ΔUi——輸入信號(hào)一、比例控制與比例調(diào)節(jié)器1.比例(P)調(diào)節(jié)器式中K14二、積分控制與積分調(diào)節(jié)器1.積分(I)調(diào)節(jié)器式中KI——I調(diào)節(jié)器的積分常數(shù)；

——I調(diào)節(jié)器的積分時(shí)間，=1/KI。2.積分控制的特點(diǎn)可以消除輸出量的穩(wěn)態(tài)誤差，能實(shí)現(xiàn)無(wú)靜差控制，這是積分控制的最大優(yōu)點(diǎn)。第三節(jié)自動(dòng)控制的基本規(guī)律與調(diào)節(jié)器積分控制是指系統(tǒng)的輸出量與輸入量對(duì)時(shí)間的積分成正比例的控制，簡(jiǎn)稱I控制。二、積分控制與積分調(diào)節(jié)器1.積分(I)調(diào)節(jié)器式中K15三、比例積分控制與比例積分調(diào)節(jié)器1.比例積分(PI)調(diào)節(jié)器式中

——比例控制的輸出；

——積分控制的輸出；

——比例積分調(diào)節(jié)器的積分時(shí)間，TI=KP/KI。第三節(jié)自動(dòng)控制的基本規(guī)律與調(diào)節(jié)器比例積分控制是把比例控制和積分控制作用結(jié)合起來(lái)。比例積分控制簡(jiǎn)稱為PI控制。2.比例積分控制的特點(diǎn)1)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快；系統(tǒng)基本上無(wú)靜差。2)減小超調(diào)量，降低系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。三、比例積分控制與比例積分調(diào)節(jié)器1.比例積分(PI)16四、比例積分微分控制與比例積分微分調(diào)節(jié)器1.

比例積分微分(PID)調(diào)節(jié)器第三節(jié)自動(dòng)控制的基本規(guī)律與調(diào)節(jié)器比例積分微分控制是把比例、積分、微分三種控制規(guī)律結(jié)合起來(lái)。比例積分微分控制，通常簡(jiǎn)稱為PID控制。2.

比例積分微分控制的特點(diǎn)1)不但可以實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)無(wú)靜差，而且具有比PI控制更快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。2)PID調(diào)節(jié)器是一種較為完善的調(diào)節(jié)器，其參數(shù)主要有比例系數(shù)Kp、積分時(shí)間TI和微分時(shí)間TD，三者必須根據(jù)被控對(duì)象的特性正確配合，才能充分發(fā)揮各自優(yōu)點(diǎn)，滿足控制系統(tǒng)的要求。四、比例積分微分控制與比例積分微分調(diào)節(jié)器1.比例積分微分17五、調(diào)節(jié)器的應(yīng)用1.

實(shí)用調(diào)節(jié)器電路內(nèi)限幅電路外限幅電路第三節(jié)自動(dòng)控制的基本規(guī)律與調(diào)節(jié)器五、調(diào)節(jié)器的應(yīng)用1.實(shí)用調(diào)節(jié)器電路內(nèi)限幅電路外限幅電路第18五、調(diào)節(jié)器的應(yīng)用2.

電子調(diào)節(jié)器的基本調(diào)試步驟1)檢查電源電壓2)調(diào)零與消振3)調(diào)整對(duì)稱性及輸出限幅4)觀察調(diào)節(jié)器的輸出波形第三節(jié)自動(dòng)控制的基本規(guī)律與調(diào)節(jié)器五、調(diào)節(jié)器的應(yīng)用2.電子調(diào)節(jié)器的基本調(diào)試步驟1)檢查電源19第五章電動(dòng)機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)培訓(xùn)要點(diǎn)本章應(yīng)重點(diǎn)掌握各種直流和交流調(diào)速系統(tǒng)的基本組成、工作原理、性能特點(diǎn)及應(yīng)用知識(shí)。第五章電動(dòng)機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)培訓(xùn)要點(diǎn)本章應(yīng)重點(diǎn)掌握各種20第一節(jié)概述一、直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速方法：電樞回路串電阻調(diào)速、弱磁調(diào)速和調(diào)壓調(diào)速。二、交流調(diào)速系統(tǒng)組成：有異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速和同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速兩大部分。調(diào)速方法：即變極調(diào)速、變轉(zhuǎn)差率調(diào)速、變頻調(diào)速。優(yōu)點(diǎn)：交流調(diào)速系統(tǒng)與直流調(diào)速系統(tǒng)相比，具有容量大、轉(zhuǎn)速高、耐高壓、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、可靠等優(yōu)越性。第一節(jié)概述一、直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速方法：電樞回路串電阻調(diào)速、弱21第二節(jié)有靜差直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)一、轉(zhuǎn)速負(fù)反饋有靜差直流調(diào)速系統(tǒng)1.工作原理轉(zhuǎn)速負(fù)反饋有靜差直流調(diào)速系統(tǒng)原理圖第二節(jié)有靜差直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)一、轉(zhuǎn)速負(fù)反饋有靜差直流調(diào)速系22第二節(jié)有靜差直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)一、轉(zhuǎn)速負(fù)反饋有靜差直流調(diào)速系統(tǒng)1.工作原理當(dāng)負(fù)載突然發(fā)生變動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)隨之發(fā)生變化，系統(tǒng)就將進(jìn)行自動(dòng)調(diào)速。例如，當(dāng)TL增大時(shí)，轉(zhuǎn)矩的不平衡將引起轉(zhuǎn)速降落，該系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)速過(guò)程如下：第二節(jié)有靜差直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)一、轉(zhuǎn)速負(fù)反饋有靜差直流調(diào)速系232.系統(tǒng)靜特性分析設(shè)系統(tǒng)為線性系統(tǒng)。系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的靜態(tài)關(guān)系方程式如下：1)放大器的輸出電壓Uc為式中Kp——放大器的電壓放大倍數(shù)。2)晶閘管整流裝置輸出電壓Ud為式中Ktr——晶閘管整流裝置的放大倍數(shù)。3)電動(dòng)機(jī)電樞回路的電動(dòng)勢(shì)平衡方程式為式中Rd——電樞回路總電阻；ΔUT——晶閘管正向管壓降。第二節(jié)有靜差直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)一、轉(zhuǎn)速負(fù)反饋有靜差直流調(diào)速系統(tǒng)2.系統(tǒng)靜特性分析設(shè)系統(tǒng)為線性系統(tǒng)。系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的靜態(tài)關(guān)系24一、轉(zhuǎn)速負(fù)反饋有靜差直流調(diào)速系統(tǒng)4)轉(zhuǎn)速負(fù)反饋回路的反饋電壓Ufn為第二節(jié)有靜差直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)式中5)系統(tǒng)開(kāi)環(huán)時(shí)的機(jī)械特性為式中n０——系統(tǒng)開(kāi)環(huán)時(shí)的理想空載轉(zhuǎn)速，ΔnN——系統(tǒng)開(kāi)環(huán)時(shí)的轉(zhuǎn)速降落，一、轉(zhuǎn)速負(fù)反饋有靜差直流調(diào)速系統(tǒng)4)轉(zhuǎn)速負(fù)反饋回路的反饋電25一、轉(zhuǎn)速負(fù)反饋有靜差直流調(diào)速系統(tǒng)系統(tǒng)是根據(jù)給定量Ug與反饋量Ufn之差ΔUi來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的，因此它是一個(gè)有靜差調(diào)速系統(tǒng)。2)提高系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)K，可以減小靜態(tài)誤差，擴(kuò)大調(diào)速范圍。但放大倍數(shù)K要受到系統(tǒng)穩(wěn)定性的限制，不能無(wú)限制增大，因而系統(tǒng)的靜態(tài)誤差也不能徹底消除。3.轉(zhuǎn)速負(fù)反饋有靜差直流調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn)第二節(jié)有靜差直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)一、轉(zhuǎn)速負(fù)反饋有靜差直流調(diào)速系統(tǒng)系統(tǒng)是根據(jù)給定量Ug與反饋量26二、電壓負(fù)反饋直流調(diào)速系統(tǒng)在給定電壓Ug為負(fù)極性的情況下，該系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)速過(guò)程如下：適用：適用于靜態(tài)性能要求不高的生產(chǎn)機(jī)械，常用于調(diào)速范圍

D≤10，靜差率s=15%～30%的場(chǎng)合。第二節(jié)有靜差直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)電壓負(fù)反饋直流調(diào)速系統(tǒng)二、電壓負(fù)反饋直流調(diào)速系統(tǒng)在給定電壓Ug為負(fù)極性的情況下，該27電流正反饋的工作原理如下：適用：適用于調(diào)速范圍D≤20、靜差率s＞10%的場(chǎng)合。第二節(jié)有靜差直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)帶電流正反饋環(huán)節(jié)的電壓負(fù)反饋直流調(diào)速系統(tǒng)三、帶電流正反饋環(huán)節(jié)的電壓負(fù)反饋直流調(diào)速系統(tǒng)電流正反饋的工作原理如下：適用：適用于調(diào)速范圍D≤20、靜差28四、帶電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)速負(fù)反饋直流調(diào)速系統(tǒng)第二節(jié)有靜差直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)帶電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)速負(fù)反饋直流調(diào)速系統(tǒng)四、帶電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)速負(fù)反饋直流調(diào)速系統(tǒng)第二節(jié)有靜29第三節(jié)無(wú)靜差直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)一、轉(zhuǎn)速單閉環(huán)無(wú)靜差直流調(diào)速系統(tǒng)輸入偏差電壓為ΔUi=-Ug+Ufn當(dāng)負(fù)載增大時(shí)，轉(zhuǎn)矩的不平衡將引起轉(zhuǎn)速下降，并使ΔUi＜0，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)速過(guò)程如下：轉(zhuǎn)速單閉環(huán)無(wú)靜差直流調(diào)速系統(tǒng)第三節(jié)無(wú)靜差直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)一、轉(zhuǎn)速單閉環(huán)無(wú)靜差直流調(diào)速系30二、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)該系統(tǒng)有兩個(gè)PI調(diào)節(jié)器，一個(gè)是用于轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器(ASR)，另一個(gè)是用于電流調(diào)節(jié)的電流調(diào)節(jié)器(ACR)，兩個(gè)調(diào)節(jié)器串級(jí)聯(lián)接，其輸出均有限幅，輸出限幅值分別為Usm和Uim。1.系統(tǒng)的組成及基本原理第三節(jié)無(wú)靜差直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)二、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)該系統(tǒng)有兩個(gè)P31二、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)2.系統(tǒng)的工作過(guò)程(1)起動(dòng)過(guò)程1)第Ⅰ階段即電流上升階段2)第Ⅱ階段即電流保持恒值、電動(dòng)機(jī)恒加速階段3)第Ⅲ階段即轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段(2)負(fù)載變化時(shí)的自動(dòng)調(diào)速過(guò)程(3)電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)過(guò)程第三節(jié)無(wú)靜差直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)二、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)2.系統(tǒng)的工作過(guò)程(32第四節(jié)可逆直流調(diào)速系統(tǒng)一、可逆調(diào)速系統(tǒng)的基本概念1.兩組晶閘管反并聯(lián)的變流裝置圖中，VF為正組變流器，其供電時(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；VR為反組變流器，其供電時(shí)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)；VF與VR兩組變流器為反并聯(lián)聯(lián)接且分別由兩套觸發(fā)裝置控制，可以靈活地控制電動(dòng)機(jī)的可逆運(yùn)轉(zhuǎn)。為防止電源短路，兩組變流器不能同時(shí)處于整流狀態(tài)。兩組晶閘管反并聯(lián)變流裝置的可逆電路第四節(jié)可逆直流調(diào)速系統(tǒng)一、可逆調(diào)速系統(tǒng)的基本概念1.兩組332.電動(dòng)機(jī)的四象限運(yùn)行及正反組變流器的狀態(tài)反轉(zhuǎn)回饋發(fā)電制動(dòng)運(yùn)行，n

＜0，Id

＞0；VF工作于逆變狀態(tài)，βF＜90°，Ed＞Udβ。正轉(zhuǎn)電動(dòng)運(yùn)行，n＞0，Id＞0；VF工作于整流狀態(tài)，αF＜90°，Ed＜Udα。正轉(zhuǎn)回饋發(fā)電制動(dòng)運(yùn)行，n＞0，Id＜0；VR工作于逆變狀態(tài)，βR＜90°，Ed＞Udβ

。反轉(zhuǎn)電動(dòng)運(yùn)行，n＜0，Id＜0；VR工作于整流狀態(tài)，αR＜90°，Ed＜Udα

。第四節(jié)可逆直流調(diào)速系統(tǒng)一、可逆調(diào)速系統(tǒng)的基本概念反并聯(lián)可逆電路的四象限運(yùn)行2.電動(dòng)機(jī)的四象限運(yùn)行及正反組變流器的狀態(tài)反轉(zhuǎn)回饋發(fā)電制34二、α=β配合控制的有環(huán)流可逆系統(tǒng)1.α=β工作制配合控制在α=β配合控制的條件下，沒(méi)有直流平均環(huán)流，但由于整流組的輸出電壓和逆變組的逆變電壓的瞬時(shí)值并不相同，故還存在瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流。因此，把這種可逆調(diào)速系統(tǒng)稱為α=β配合控制的有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)。第四節(jié)可逆直流調(diào)速系統(tǒng)定義這種保持正、反組變流器的α=β，即一組變流器工作而另一組變流器處于等待工作的狀態(tài)的控制方式，稱為α=β工作制配合控制。二、α=β配合控制的有環(huán)流可逆系統(tǒng)1.α=β工作制配合控制352.系統(tǒng)的組成和原理

L１～L４為環(huán)流電抗器

Ld為平波電抗器ASR和ACR都采用PI調(diào)節(jié)器，分別為轉(zhuǎn)速、電流調(diào)節(jié)器GTF、GTR分別為正、反組晶閘管的觸發(fā)裝置AR為反號(hào)器KF和KR用于切換可逆系統(tǒng)的正、反向運(yùn)行時(shí)所需的給定電壓Ug

的極性第四節(jié)可逆直流調(diào)速系統(tǒng)二、α=β配合控制的有環(huán)流可逆系統(tǒng)α=β配合控制的有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的原理框圖2.系統(tǒng)的組成和原理L１～L４為環(huán)流電抗器第四節(jié)可逆直363.系統(tǒng)的工作過(guò)程以正轉(zhuǎn)制動(dòng)為例，整個(gè)制動(dòng)過(guò)程可按電流方向的不同，分為本組逆變和它組制動(dòng)兩個(gè)階段。優(yōu)點(diǎn)：響應(yīng)迅速突出。缺點(diǎn)：需要添置環(huán)流電抗器，且損耗較大。適用：只適用于中小容量的調(diào)速系統(tǒng)。第四節(jié)可逆直流調(diào)速系統(tǒng)二、α=β配合控制的有環(huán)流可逆系統(tǒng)3.系統(tǒng)的工作過(guò)程以正轉(zhuǎn)制動(dòng)為例，整個(gè)制動(dòng)過(guò)程可按37三、邏輯無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)DLC是邏輯無(wú)環(huán)流可逆系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件。第四節(jié)可逆直流調(diào)速系統(tǒng)邏輯無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)三、邏輯無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)DLC是邏輯無(wú)環(huán)流可逆系統(tǒng)中的關(guān)382.可逆系統(tǒng)對(duì)無(wú)環(huán)流邏輯控制裝置的要求1)必須由電流給定信號(hào)(即轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸出Us)的極性和零電流檢測(cè)信號(hào)Ui共同發(fā)出邏輯切換指令。2)發(fā)出切換指令后，必須經(jīng)過(guò)封鎖延時(shí)時(shí)間t１(對(duì)三相全控橋來(lái)說(shuō)約為2～3ms)才能封鎖原導(dǎo)通組脈沖，以確保主電路電流為零；再經(jīng)過(guò)開(kāi)放延時(shí)時(shí)間t2(對(duì)三相全控橋而言約為5～7ms)才能開(kāi)放另一組脈沖，以確保原導(dǎo)通組的關(guān)斷。3)任何情況下，兩組晶閘管絕對(duì)不允許同時(shí)加觸發(fā)脈沖，一組工作時(shí)，必須嚴(yán)格封鎖另一組的觸發(fā)脈沖。第四節(jié)可逆直流調(diào)速系統(tǒng)三、邏輯無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)2.可逆系統(tǒng)對(duì)無(wú)環(huán)流邏輯控制裝置的要求1)必須由電流給定393.無(wú)環(huán)流邏輯控制裝置第四節(jié)可逆直流調(diào)速系統(tǒng)三、邏輯無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)無(wú)環(huán)流邏輯控制裝置原理圖3.無(wú)環(huán)流邏輯控制裝置第四節(jié)可逆直流調(diào)速系統(tǒng)三、邏輯無(wú)40第五節(jié)異步電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)由于這種調(diào)速方法可以將串入附加電動(dòng)勢(shì)而增加的轉(zhuǎn)差功率，回饋到電網(wǎng)或者電動(dòng)機(jī)軸上，因此它屬于轉(zhuǎn)差功率回饋型調(diào)速方法。串級(jí)調(diào)速在轉(zhuǎn)子回路中不串入電阻，而是串入附加電動(dòng)勢(shì)來(lái)改變轉(zhuǎn)差功率，同樣可以改變轉(zhuǎn)差率，實(shí)現(xiàn)調(diào)速，這種調(diào)速方法稱為串級(jí)調(diào)速。第五節(jié)異步電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)由于這種調(diào)速方法可411)當(dāng)

Ef

與E2

兩者的頻率相同、相位相反時(shí)轉(zhuǎn)子串入

后將引起如下的變化過(guò)程：第五節(jié)異步電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)一、串級(jí)調(diào)速的原理1)當(dāng)Ef與E2兩者的頻率相同、相位相反時(shí)轉(zhuǎn)子串入42一、串級(jí)調(diào)速的原理轉(zhuǎn)子串入

后將引起如下的變化過(guò)程：第五節(jié)異步電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)1)當(dāng)

Ef

與E2

兩者的頻率相同、相位相同時(shí)一、串級(jí)調(diào)速的原理轉(zhuǎn)子串入后將引起如下的變化過(guò)程：第五431.低同步晶閘管串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的主電路組成：主要由繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)M，三相橋式二極管整流器UR、三相橋式晶閘管有源逆變器UI、逆變變壓器TI、平波電抗器Ld等部分組成。第五節(jié)異步電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)二、低同步晶閘管串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)晶閘管串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)1.低同步晶閘管串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的主電路組成：主要由繞線轉(zhuǎn)子異442.工作原理在不計(jì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組和逆變變壓器漏抗等影響時(shí)，轉(zhuǎn)子直流回路的電壓平衡方程為在電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載情況下，當(dāng)T=TL時(shí)，電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，其轉(zhuǎn)子電流I2和直流電流Id均保持定值。當(dāng)使觸發(fā)超前角β增大時(shí)，電動(dòng)機(jī)的升速過(guò)程為第五節(jié)異步電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)二、低同步晶閘管串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)2.工作原理在不計(jì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組和逆變變壓器漏抗等45二、低同步晶閘管串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)3.閉環(huán)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：保證系統(tǒng)既具有較硬的機(jī)械特性，又具有響應(yīng)速度快、抗干擾能力強(qiáng)、易于過(guò)電流保護(hù)等。第五節(jié)異步電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)二、低同步晶閘管串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)3.閉環(huán)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：保證46第六節(jié)異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速表達(dá)式n=(1-s)60f１/p=(1-s)n１可知，改變異步電動(dòng)機(jī)的供電頻率f１，可以改變異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n１，從而改變其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n。1.變頻調(diào)速的基本原理2.變頻調(diào)速的基本控制方式1)額定頻率以下的恒磁通變頻調(diào)速2)額定頻率以上的弱磁調(diào)速一、變頻調(diào)速的基本原理與基本控制方式第六節(jié)異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速表47一、變頻調(diào)速的基本