第2章(电力拖动控制系统).pptx

第二章主要探讨的是直流电动机的V-M不可逆调速系统，这是在电力拖动控制系统中的一个重要组成部分。直流调速系统虽然存在一些明显的缺点，如换向器和电刷导致的火花和电磁干扰，以及需要定期维护和更换电刷，但因其调速性能优越、控制性能良好、起制动性能出色，至今仍在某些领域得到广泛应用。其优势在于直流电机的参数和变量之间具有清晰的线性关系，这使得数学模型简单且精确，控制系统理论与实践均较为成熟。 直流调速系统主要有三种调速方法：一是通过改变电枢回路电阻进行调速，但这种方法在自控系统中并不常用；二是调节电枢供电电压，即变压调速，这是主导的调速方法；三是减弱励磁磁通，即弱磁调速，作为辅助调速手段。为了实现这些调速方式，直流调速系统需要一个可调压的直流电源，常见的包括发电机-电动机系统(G-M系统)、可控整流器-电动机系统(V-M系统)和直流脉宽调制(PWM)系统。 V-M系统是70到90年代直流调速系统的主要形式，由静止装置组成，具有经济性和可靠性，但同时也存在功率因数低和对电网谐波污染的问题。G-M系统虽然设备较多、体积大、成本高、效率低，但由于其良好的机械特性，曾在50年代广泛使用。而直流脉宽调制系统则通过改变电压脉冲的宽度来调整电机速度，其控制方法灵活，可以实现高效能的调速，但需要复杂的控制策略。 在V-M系统中，电流连续时的机械特性是由可控整流装置的输出电压决定的，不计换流时，输出电压与输入电压的关系可以通过简单的比例系数表示。当考虑LC换流及内阻影响时，电压平衡方程和机械特性会有所改变。电流连续时的机械特性是一组平行下移的直线，控制角的改变影响电机的空载转速，但不影响特性曲线的斜率。电流断续时，机械特性曲线的斜率会随着电流的断续状态而变化。 直流电动机的V-M不可逆调速系统涉及了电机控制理论、调速方法、电源类型以及机械特性的分析，这些都是理解和设计电力拖动控制系统的关键知识点。通过深入理解这些内容，可以有效地优化电机的运行性能，满足不同应用场景的需求。