直流电机调速方案.docx

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直流调速系统

改变电枢电压调速是直流调速系统采用的主要方法，调节: .
直流调速系统

改变电枢电压调速是直流调速系统采用的主要方法，调节电枢供电电压或者改变励磁磁通，都需要有专门的可控直流电源，常用的可控直流电源有以下三种：
(1) 旋转变流机组。用交流电动机和直流发电机组成机组，以获得可调的直流电压。
(2)静止可控整流器。用静止的可控整流器，如***弧整流器和晶闸管整流装置，产生可调的直流电压。
(3)直流斩波器或脉宽调制变换器。用恒定直流电源或不可控整流电源供电，利用直流斩波或脉宽调制的方法产生可调的直流平均电压。
下面分别对各种可控直流电源以及由它供电的直流调速系统作概括性介绍。
静止可控整流器
从20世纪50年代开始，采用***弧整流器和闸流管这样的静止变流装置来代替旋转变流机组，形成所谓的离子拖动系统。离子拖动系统克服旋转变流机组的许多缺点，而且缩短了响应时间，但是由于***弧整流器造价较高，体积仍然很大，维护麻烦，尤其是水银如果泄漏，将会污染环境，严重危害身体健康。因此，应用时间不长，到了20世纪60年代又让位给更为经济可靠的晶闸管整流器。
1957年，晶闸管问世，它是一种大功率半导体可控整流元件，俗称可控硅整流元件，简称可控硅”20世纪60年代起就已生产岀成套的晶闸管整流装置。晶闸管问世以后，变流技术岀现了根本性的变革。目前，采用晶闸管整流供电的直流电动机调速系统(即晶闸管一电动机调速系统，简称V-M系统，又称静止Ward-Leonard系统)已经成为直流调速系统的主要形式。-M系统的原理框图，图中V是晶闸管可控整流器，它可以是任意一种整流电路，通过调节触发装置GT的控制电压来移动触发脉冲的相位，从而改变整流输岀电压平均值-j，实现电动机的平滑调速。和旋转变流机组及离子拖动变流相比，晶闸管整流不仅在经济性和可靠性上都有很大提高，而且在技术性能上显示岀很大的优越性。晶闸管可控整流器的功率放大倍数大约在I11'■.'，控制功率小，有利于微电子技术引入到强电领域；在控制作用的快速性上也大大提高，有利于改善系统的动态性能。但是，晶闸管整流器也有它的缺点，主要表现在以下方面：
晶闸管一般是单向导电元件，晶闸管整流器的电流是不允许反向的，这给电动机实现可逆运行造成困难。必须实现四象限可逆运行时，只好采用开关切换或正、反两组全控型整流电路，构成V-M可逆调速系统，后者所用变流设备要增多一倍。
(1) 晶闸管元件对于过电压、过电流以及过高的du/dt和di/dt十分敏感，其中任一指标超过允许值都可能在很短时间内元件损坏，因此必须有可靠的保护装置和符合要求的散热条件，而且在选择元件时还应保留足够的余量，以保证晶闸管装置的可靠运行。
晶闸管的控制原理决定了只能滞后触发，因此，晶闸管可控制整流器对交流电源来说相当于一个感性负载，吸取滞后的无功电流，因此功率因素低，特别是在深调速状态，即系统在