直流脉宽调速体系的机械特性

2017-04-02 10:57分类：电工考证知识阅读：

V-M直流调速体系经过调度触发设备GT的操控电压来移动触发脉冲的相位，即可改动整流电压U d，然后结束滑润调速。与G-M体系比照V-M体系有很多优胜性，但它也有缺点：
① 电流是脉动的，发作谐波重量，分外在低速时，因此需求加平波电抗器。设备投入大，体积添加，一同电感大又捆绑了体系的活络性。
② 当体系在较低速作业时，晶闸管的导通角很小，使体系的功率要素很低，并发作较大的谐波电流，致使电网电压波形畸变连累邻近的用电设备，也捆绑了调速方案。
③ 对过电压、过电流活络，要留神维护。
◎直流PWM调速体系利益：
① 主电路简略，不必电抗器，用电机自身的电感，然后取得脉动很小的直流电流；
② 开关频率高，电枢电流简略接连，无电流断续疑问；
③ 体系的低速作业平稳，调速方案较宽；
④ 频带宽，照料快；
⑤ 功率因数高。电流和电压耐久相同，无无功功率疑问。
PWM 调速体系和 V-M 调速体系首要区别在主电路和PWM操控电路。闭环操控体系以及静、动态剖析和方案根柢相同。
PWM 脉宽调速体系的主电路选用脉宽调制改换器。

由于选用脉宽调制，严峻地说，即便在稳态状况下，脉宽调速体系的转矩和转速也都是脉动的，所谓稳态，是指电机的均匀电磁转矩与负载转矩相平衡的状况，机械特性是均匀转速与均匀转矩（电流）的联络。选用纷歧样办法的PWM改换器，体系的机械特性也纷歧样。关于带制动电流转路的不行逆电路和双极式操控的可逆电路，电流的方向是可逆的，不论是重载仍是轻载，电流波形都是接连的，因此机械特性联络式比照简略，如今就剖析这种状况。一、带制动的不行逆电路电压方程关于带制动电流转路的不行逆电路，电压平衡方程式分两个期间


式中 R、L —电枢电路的电阻和电感。二、双极式可逆电路电压方程关于双极式操控的可逆电路，只在第二个方程中电源电压由 0 改为 –Us ，别的均不变。所以，电压方程为


式中 R、L —电枢电路的电阻和电感。三、机械特性方程按电压方程求一个周期内的均匀值，即可导出机械特性方程式。不论是上述哪一种状况，电枢两头在一个周期内的均匀电压都是 Ud =Us（= Ud / Us为PWM电压系数），仅仅与占空比的联络纷歧样，在不行逆 PWM 改换器： = ，在双极式操控的可逆改换器：= 2– 1 。均匀电流和转矩别离用 Id 和 Te 标明，均匀转速 n = E/Ce，而电枢电感压降的均匀值 Ldid / dt 在稳态时应为零。所以，不论是上述哪一组电压方程，其均匀值方程都可写成

机械特性方程

或用转矩标明，

式中 Cm = KmФN —电机在额外磁通下的转矩系数；n0 =Us / Ce —志向空载转速，与电压系数成正比。

◎说明 ·图中所示的机械曲线是电流接连时脉宽调速体系的稳态功用。 ·图中仅绘出了榜首、二象限的机械特性，它适用于带制动效果的不行逆电路，双极式操控可逆电路的机械特性与此相仿，仅仅更拓宽到第三、四象限了。 ·关于电机在同一方向旋转时电流不能反向的电路，轻载时会呈现电流断续景象，把均匀电压举高，在志向空载时，I d = 0 ，志向空载转速会翘到 n0s＝Us / Ce 。