技师-自控-可逆直流调速系统
技师,高级技术题库第一章 电气传动与自动控制题库+答案
第一章电气传动与自动控制第一节电力电子器件一、填空题1.电力电子技术是依靠电力电子器件实现电能的高效率的变换和控制。
2.按照载流子导电类型分，电力电子器件可分为双极型、单极性和混合型器件。
3.晶闸管是最古老的功率器件，也是目前容量最大的功率器件。
4.所谓半导体是指其导电性介于导体和非导体之间的物质。
5.半导体器件的特征是由带电粒子在半导体中如何运动来决定的。
6.载流子在半导体中的移动形成了电流。
7.半导体器件的基础是PN结，当在结的两端施加正向电压时，就有电流流过PN结。
8.当PN结的反向电压增大到一定程度后，其反向电流就会突然增大，这种现象叫PN结的反向击穿。
反向击穿分为雪崩击穿和齐纳击穿两种。
9.场效应晶体管是一种多数载流子导电的半导体器件。
10.目前耐压最高、电流容量最大的全控型电力电子器件之一是GTO。
11.晶闸管是一种只能控制其导通，而不能控制其关断的半控型器件。
12.IGBT的选择主要有三个方面需要考虑：额定电压、额定电流和开关速度。
13.IGBT常用的保护电路由两种：过电压保护和过电流保护。
14.功率MOSFET具有工作效率高、驱动功率小、无二次击穿等优点。
15.根据反向恢复时间，功率二极管可以分为普通整流功率二极管、快恢复二极管、超快恢复二极管和肖基特二极管等。
二、选择题1.高性能的高压变频调速装置的主电路开关器件采用（ B ）。
A、快速恢复二极管B、绝缘栅双极晶体管C、电力晶体管D、功率场效应晶体管2.（ D ）的本质是一个场效应管。
A、肖特基二极管B、电力晶体管C、可关断晶闸管D、绝缘栅双极晶体管3.晶体管串联型稳压电源中的调整管工作在（ C ）状态A、饱和B、截止C、放大D、任意4.电力晶体管（GTR）在使用时，要防止（ D ）A、时间久而失效B、工作在开关状态C、静电击穿D、二次击穿5.双向晶闸管的通态电流（额定电流）是用电流的（ A ）来表示的。
A、有效值B、最大值C、平均值6.双向晶闸管是用于交流电路中的，其外部有（ C ）电极。
技师-自控-可逆直流调速系统
逻辑无环流可逆直流调速系统5 问题1.1试画出逻辑选触无环流可逆直流调速系统（具有推 β环节）原理图，简要分 析说明从正向运行到反向运行时系统工作过程，并在上述逻辑选触无环流可逆直流 调速系统原理图中标出反向运行时系统工作状态(各物理量的极性)。
• 答：逻辑选触无环流可逆直流调速系统（具有推β 环节）原理图如下图。 从正向运行到反向运行时系统工作过程是由正向制动过程和反向起动 过程两部分组成。 • 正向制动过程分为本组逆变和它组制动等两个阶段。正向运行到反向 运行时，转速给定电压 Un*由正变为负,在转速反缋电压- Un作用 下,ASR输出正限幅值+Uim * ,DLC发出逻辑切换指令,但由于电枢电流还 未下降到零，因此DLC输出仍为Ublf为‘1’,Ublr为‘0’,电子模拟开关 SAF1、SAF2闭合,SAR1、SAR2断开。ACR输出负限幅- Uctm ，使正向组 晶闸管VF工作在βmin 逆变状态，此阶段为本组逆变阶段。电枢电流迅 速下降到零，本组逆变阶段结束，进入它组制动阶段。此时DLC输出 Ublf为‘0’,Ublr为‘1’,电子模拟开关SAF1、SAF2断开,SAR1、SAR2闭合。 由于DLC推β电路的作用,ACR输出为 - Uctm ，使反向组晶闸管VR是在逆 变状态投入工作，使它组制动阶段一开始就进入它组逆变回馈制动状 态，在系统调节下，电动机处于回馈制动状态，使电动机转速迅速下 降到零。当电动机转速下降到零时，反向电流仍保持为-Idm ，由于转 速给定电压 为“-”，ACR输出 Uct由“-”变“+”，反向组晶闸管VR从 逆变工作状态进入整流工作状态，电动机仍以-Idm 反向起动直至反向 稳定运行。
1 - 逻辑无环流可逆直流调速系统1 问题1.2：试画出逻辑选触无环流可逆直流调速系统（具有推 环节）原理图，简 要分析说明正向起动运行时系统工作过程，并在上述逻辑选触无环流可逆直流调 速系统原理图中标出正向运行时速系统1 问题2.1：试画出电动机从正向（1000转/分）运行到反向（1000转/分） 运行时的n=f(t)和Id=f(t)的波形图并加以简单说明。
自动控制技术第四章 直流可逆调速系统
第四章 直流可逆调速系统
DLC首先应该鉴别电流给定信号U*i的极性，当U*i由负变正时，先去封锁正 组，使Ublf=0，然后去开放反组使Ublr=1；反之，当U*i由正变负时，则应先封锁 反组（ Ublr =0），而后开放正组（ Ublf =1）。
然而，仅用U*i去控制DLC切换还是不够的。因为， U*i极性的变化只表明系 统有了使转矩（电流）反向的意图，转矩（电流）极性的真正改变还要滞后一段 时间。等到电枢电流真正到零时，应该再发出一个“零电流检测”的信号U -f0， 然后才能发出正、反组切换的指令。由此可见电流给定极性鉴别信号和零电流检 测信号都是正、反组切换的前提，只有这两个条件都具备，并经过必要的逻辑判 断后，才可让DLC发出切换的指令。
第四章 直流可逆调速系统
总结：即便是不可逆系统，电动机并不要求反转，但只需要快速回馈制动， 就应有两组反并联的晶闸管装置。正组作为整流供电，反组提供逆变制动。由于 反组晶闸管只在短时间内供给制动电流，并不提供稳态运行电流，因而实际容量 可以小一些。对于可逆系统来说，在正转运行时可利用反组晶闸管实现回馈制动， 反转运行时同样可利用正组晶闸管实现回馈制动，正反转和制动的装置合二为一， 两组晶闸管的容量自然就没有区别了。
第四章 直流可逆调速系统
三相桥式可逆线路 a）反并联连接线路 b），c）交叉连接线路
第四章 直流可逆调速系统
三、晶闸管—电动机可逆系统的工作状态
1．晶闸管装置的整流和逆变状态 如图所示为开卷机V-M系统整流和逆变状态。
开卷机V-M系统整流和逆变状态 a）整流状态 b）逆变状态
第四章 直流可逆调速系统
第四章 直流可逆调速系统
两组晶闸管装置反并联可逆线路 a)可逆线路 b）机械特性
可逆制和弱磁控制的直流调速系统正稿电力拖动自动控制系统第版课件
滤波大电容
放电电阻
H型桥式 PWM变
换器
整流器
图4-5 桥式可逆直流脉宽调速系统主电路的原理图
当可逆系统进入制动状态时，直流PWM功率变 换器把机械能变为电能回馈到直流侧，
由于二极管整流器导电的单向性，电能不可能通 过整流器送回交流电网，只能向滤波电容充电， 使电容两端电压升高，称作泵升电压。
图4-13 配合控制的三相零式反并联可逆线路
的瞬时脉动环流（ f r 60） (a)三相零式可逆线路和瞬时脉动环流回路
(b) f 60 时整流电压
ud 0 f 波形
(c) r 60 ( r 120 ) 时逆变电压 ud 0r 波形
(d)瞬时电压差 ud 0
和瞬时脉动环流 icp
波形
直流平均环流可以用配合控制消除，而瞬时 脉动环流却是自然存在的。
为了抑制瞬时脉动环流，可在环流回路中串 入电抗器，叫做环流电抗器，或称均衡电抗 器。
环流电抗的大小可以按照把瞬时环流的直流 分量限制在负载额定电流的5%~10%来设计。
在三相桥式反并联可逆线路中，由于每一组 桥又有两条并联的环流通道，总共要设置四 个环流电抗器，另外还需要一个平波电抗器。
在大容量或负载有较大惯量的系统中，不可能只 靠电容器来限制泵升电压，
当PWM控制器检测到泵升电压高于规定值时， 开 铜关 耗器 的件 形V式T消b导耗通在，放使电制电动阻过中程。中多余的动能以
如果在大容量的调速系统中希望实现电能回馈到 交流电网，以取得更好的制动效果并且节能，可 以在二极管整流器输出端并接逆变器，把多余的 电能逆变后回馈电网。
(a)正组整流电动运行
VF处于整流状态
f 90°，
Ud0f E， n0
电动机从电路输 入能量作电动运 行，运行在第Ⅰ 象限。
第三章可逆直流调速系统ppt课件(全)
2．励磁反接可逆线路
改变励磁电流的方向也能使直流电动机反转。因 此又有励磁反接可逆线路，如图3―3 所示。这时电动 机电枢只要用一组晶闸管装置供电并调速，如图３-3 （a）所示，而励磁绕组则由另外的两组晶闸管装置 反并联供电，象电枢反接可逆线路一样，可以采用反 并联或交叉连接中的任意一种方案来改变其励磁电流 的方向。图3―3（b）中只画了两组晶闸管装置反并 联提供励磁电流的方案，其工作原理读者可以自行分 析。
第三章 可逆直流调速系统
内容提要 1、V-M调速系统的可逆运行方案； 2、有环流可逆系统； 3、无环流可逆系统； 4、直流脉宽调制调速系统
在前面两章讨论的各种晶闸管直流调速系 统，由于晶闸管的单向导电性，只用一组晶闸 管变流器对电动机供电的调速系统只能获得单 方向的运行，是不可逆调速系统。这类系统只 适用于不要求经常改变电动机转向，同时对制 动的快速性无特殊要求的生产机械。但是在生 产实际中，有一定数量的生产机械对拖动系统 中的电动机要求是，既能正转，又能反转，且 在减速和停车时还要求产生制动转矩，以缩短 制动时间，这就出现了可逆直流调速系统。
环流可以分为两大类：
❖(1)静态环流 当晶闸管装置在一定的控制角 下稳定工作时，可逆线路中出现的单方向流动 的环流叫静态环流。静态环流又可分为直流环 流和脉动环流。
❖(2)动态环流 系统稳态运行时并不存在，只 在系统处于过渡过程中出现的环流，叫作动态 环流。
因篇幅有限，这里只对系统影响较大的静 态环流作定性分析。下面以反并联线路为例来 分析静态环流。
2.晶闸管装置的两种工作状态
晶闸管装置也有两种工作状态，一种是整 流状态，另一种是逆变状态。下面结合一个具 体实例说明如下：
由一组晶闸管组成的全控整流电路中，电 动机带的是位势性负载，如图3―4所示。当控 制角α<900时，晶闸管装置直流侧输出的理想 空载电压Ud0为正，且Ud0>E，所以能输出整流 电 如流图I3d―，4使（电a）动所机示产。生这电时动电转能矩从而交将流重电物网提经升， 晶闸管装置输送给电动机，晶闸管装置处于整 流状态。
第四章直流可逆调速系统
§4.2.2 环流类型及其抑制措施
一．环流的种类
直流平均环流
静态环流 瞬时脉动环流
动态环流
•静态环流 ：系统稳定工作时，所出现的环流叫做静态环流。
•直流平均环流：由于两组晶闸管装置之间存在正向的直流电压差而产 生的环流，称为直流平均环流。
•瞬时脉动环流： 由于两组晶闸管装置输出电压的瞬时值不相等而产 生的环流，称为瞬时脉动环流。
制动过程。 5. 掌握逻辑无环流可逆调速的组成、工作原理及DLC的作用。 6. 掌握逻辑无环流可逆调速系统的一般调试方法。
§4.1 V-M系统的可逆线路
§4.1.1 V-M系统可逆线路的选择
改变直流电机转向有两种方法： 电枢反接： 改变电枢电压的极性 励磁反接： 改变励磁电压的极性 认识两种方法的特点及适用场合，然后选择合适的方法。
2. 配合控制中，VF与VR的触发控制电压、输出
直流电压各有怎样的关系？
§4.3.2 制动过程分析
可逆调速系统
启动过程
分为电流上升、恒 流升速、转速调节3
个阶段
双闭环不可逆调速系统
分为电流上升、恒 流升速、转速调节3 个阶段
停车过程 有制动，快速停车
无制动，自然停车
可逆调速系统由正转直接反向，则可看作是正向 制动与反向启动过程的衔接，所以只需对其正向制动 过程加以分析。
原因2：流过负载电流的环流 电抗器因饱和而失去作用。
电动机回路平波电抗器仍保留， 以改善电枢电流的平滑性
思考题： 1．什么是环流？环流有什么优点和缺点？ 2．环流有哪些种类？怎样抑制环流？
§4.3 有环流可逆调速系统
§4.3.1 配合控制有环流可逆调速系统
电力电子应用技术书4.4可逆直流调速系统概述
4.4 可逆直流调速系统由于晶闸管的单向导电性，只用一组晶闸管变流器对电动机供电的自动调速系统只能获得单方向的运行，因此仅适用于不要求改变电动机的转向，或不要求频繁改变电动机的转向，或对停车的快速性无特殊要求的生产机械，这类系统称不可逆调速系统，如造纸机、车床、镗床等。
但要求能快速起动、制动以及正反转以缩短过渡过程时间的生产机械,例如，轧机的主传动和辅助传动，龙门刨床、起重机、提升机等，其拖动系统就必须是可逆系统。
采用可逆系统，还能在制动时将拖动系统的机械能转换成电能回送电网，特别对大功率的拖动系统，其节能的效果是显著的。
4.4.1 V-M 系统的可逆线路怎样实现电机的可逆拖动呢？由电动机工作原理可知，要求改变直流电动机的转向，或者要实现电动机的制动，就都必须改变电机电磁转矩的方向。
由电动机的转矩公式a T I C T =可知，改变电磁转矩的方向有两种方法，一是改变电枢电流的方向，即改变电枢供电电压的方向，形成电枢可逆自动调速系统；另一种是改变电动机励磁电流的方向，形成磁场可逆自动调速系统。
（a)RCFT R(b ）图 4-33 电枢可逆电路接线方式(a)接触器切换电枢可逆线路 (b)由晶闸管开关切换的电枢可逆电路B FC1．电枢可逆线路由晶闸管整流器构成的电枢可逆供电装置和可逆激磁电流供电装置都因晶闸管的单向导电性而变得复杂,并带来一些特殊的技术问题。
要实现电枢可逆，当只由一组整流装置供电时，可用接触器或晶闸管开关来来切换电枢的连接，如图4-33（a ）和（b ）所示。
在图4-33(a)中，采用正、反向接触器来切换电动机电枢电流的方向，当正向接触器C F 闭合时，电动机电枢得到A(+),B(-)的电压U d ，电动机正转；当C F 打开，而反向接触器C R 闭合时，电动机电枢得到A(-),B(+)的电压U d ，电动机反转。
接触器的切换要在主回路电流降到零时才能进行，且要防止在切换后的电流冲击，这要由控制线路的逻辑关系来保证。
维修电工技师培训教学计划
维修电工技师培训教学计划一、指导思想1、适应经济发展和技术进步的客观需要，进一步完善技师评聘制度，加快高级技能人才的培养，拓宽技能人才成长通道，促进更多的高级技能人才脱颖而出。
2、鼓励广大技术工人钻研业务、提高技能水平、推动企业生产技术进步以及稳定技术工人队伍，完善技师考评的依据及内容。
3、培训对象为从事维修电工专业并符合规定条件的专业技术人员。
二、培养目标加强高技能人才队伍建设，为鲁东南地区建设提供高技能人才，为我市集中培养一批紧缺的高技能人才。
1、操作技能：培训学员电子技术；电力电子技术；电气控制；可编程控制器等方面的操作内容；生产管理和技术管理等方面的能力。
2、专业理论：（1）培训学员掌握维修电工所需要的技术理论知识，（2）熟悉气动控制、液压控制的基本原理以及识图、分析及排除故障的方法；了解机械制图、公差配合以及材料工艺方面的知识。
（3）能够制定电气系统与电气设备检修、大修工艺，了解电气设计基本方法。
（4）熟悉企业生产管理与技术、质量等方面的管理知识。
三、内容设置与要求（一）知识方面：1、电子技术：晶体管多级放大电路的分析；运算放大器组成的典型电路分析及参数设定；典型组合逻辑电路，时序逻辑电路的分析及设计方法；综合性电子电路的分析及设计方法。
2、电力电子技术：电力电子器件、晶闸管整流电路、逆变电路基本概念。
3、电气传动自动控制技术：自控基本原理；交直流调速系统的工作原理及参数设定；常用传感器工作原理及检测电路分析；复杂设备的电气系统安装调试知识及电气检测与诊断技术。
4、可编程控制器：用PLC基本指令、常用功能指令，进行程序设计；用PLC控制生产工艺流程的步骤及设计方法；将继电器控制线路改造成用PLC控制的流程图语句表；电工新技术中的数控系统的基本概念；微机应用及接口技术基本概念；网络通讯基本概念；交流变频调速系统基本概念；交流电机矢量控制系统基本概念；专业发展方向。
（二）技能方面：1、电子技术：设计简单功能的电子电路，画出院里框图，按图进行单元电路设计、参数估算、器件选择，并进行组装、调试达到考核要求；根据电子电路进行模拟和数字两部分的电路原理分析。
可逆直流调速系统工作原理
可逆直流调速系统工作原理
可逆直流调速系统由电源、整流装置、逆变装置、调速装置和逆变器组成。
其工作原理如下：
1. 电源：提供供电电源，常用的是交流电源。
2. 整流装置：将交流电源转换为直流电源。
常用的整流装置是可控整流桥，通过控制整流桥的导通时间，可以将交流电转换为不同幅值的直流电。
3. 逆变装置：将直流电源转换为可调的交流电源。
通常采用可控开关类电路，如MOSFET、IGBT等。
逆变装置的输入端与
整流装置的输出端相连。
4. 调速装置：根据系统的负载要求，通过调整逆变器的输出频率和电压来实现调速。
调速装置通常包括控制电路和调节装置。
控制电路接收反馈信号，根据其与给定值的偏差来控制逆变器的输出。
调节装置根据调速要求，改变反馈信号的大小，以调整输出频率和电压。
5. 逆变器：将可调的直流电源转换为可逆的交流电源，并将其供给负载。
逆变器接收调速装置的控制信号，按照要求输出相应频率和电压的交流电。
通过以上五个部分的协调工作，可逆直流调速系统可以根据负载的要求，实现电机的调速控制。
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第二节 有静差直流自动调速系统
一、转速负反馈有静差直流调速系统
4) 转速负反馈回路的反馈电压Ufn为
式中
5) 系统开环时的机械特性为
式中 n０——系统开环时的理想空载转速， ΔnN——系统开环时的转速降落，
第二节 有静差直流自动调速系统
第三节 自动控制的基本规律与调节器
自动调节系统中常采用集成运放构成系统的调节器。
主要优点
• 开环电压放大倍数高，加入电压深度负反馈后，可获得
高稳定度的电压放大倍数
• 运放输入端的各种信号是并联输入进行电流叠加的，调整
方便，易于组成各种类型的调节器
• 运放输入阻抗高，故其外部输入电路的电阻对运放工作
2. 积分控制的特点 可以消除输出量的稳态误差，能实现无静差控制， 这是积分控制的最大优点。
第三节 自动控制的基本规律与调节器
三、比例积分控制与比例积分调节器 比例积分 控制
是把比例控制和积分控制作用结合起 来。比例积分控制简称为PI 控制。
1. 比例积分( PI )调节器
式中
——比例控制的输出； ——积分控制的输出； ——比例积分调节器的积分时间，TI=KP / KI。
4) 扰动 是一种对系统的输出量产生反作用的信号或因素。若 扰动产生于系统内部，则称为内扰；若其来自于系统外部，则称 为外扰。 5) 反馈控制 在有扰动的情况下，反馈控制有减小系统输出量 与给定输入量之间偏差的作用，而这种控制作用正是基于这一偏 差来实现的。
第一节 自动控制系统的基本概念
三、自动控制系统的类型
反并联可逆电路的四象限运行
反转回馈发电制 动运行，n ＜0， Id ＞0；VF工作于 逆变状态，βF＜9 0°，Ed＞Udβ。
双闭环逻辑无环流可逆直流调速
双闭环逻辑无环流可逆直流调速一、电气传动自动控制设计要求：（1）双闭环逻辑无环流可逆直流调速电路的连线、调试（2）双闭环逻辑无环流可逆直流调速电路的故障排除。
二、双闭环逻辑无环流可逆直流调速电路的基本原理：1．双闭环直流调速系统电路原理分析图1双闭环直流调速系统电路原理图起动过程分析：双闭环直流调速系统突加给定电压Ugn由静止状态起动时，转速和电流的动态过程示意图如图1所示。
由于在起动过程中转速调节器ASR经历了不饱和、饱和、退饱和三种情况，整个动态过程就分成图中标明的I、II、III三个阶段。
图2 转速和电流的动态过程示意图（1）第I 阶段（1~0t ）是电流上升阶段。
突加给定电压Ugn 后，c U 、0d U 、d I 都上升，在d I 没有达到负载电流dL I 以前，电机还不能转动。
当dL d I I ≥后，电机开始起动，由于电机惯性的作用，转速不会很快增长，因而转速调节器ASR 的输入偏差电压n gn n U U U -=∆的数值仍较大，其输出电压保持限幅值im U ，强迫电流d I 迅速上升。
直到dm d I I ≈，im i U U ≈，电流调节器很快就压制了d I 的增长，标志着这一阶段的结束。
在这一阶段中，ASR 很快进入并保持饱和状态，而ACR 不饱和。
（2）第II 阶段（21~t t ）是恒流升速阶段，ASR 饱和，转速环相当于开环，在恒值电流给定im U 下的电流调节系统，基本上保持电流d I 恒定，因而系统的加速度恒定，转速呈线性增长。
与此同时，电机的反电动势E 也按线性增长，对电流调节系统来说，E 是一个线性渐增的扰动量，为了克服它的扰动，0d U 和c U 也必须基本上按线性增长，才能保持d I 恒定。
当ACR 采用PI 调节器时，要使其输出量按线性增长，其输入偏差电压i im i U U U -=∆必须维持一定的恒值，也就是说，d I 应略低于dm I 。
（3）第Ⅲ阶段（2t 以后）是转速调节阶段。
可逆直流调速系统
项目一 可逆直流调速系统的组 成
• 任务二 电动机的工作状态
• 他励直流电动机无论正转还是反转，都可以有两种工 作 状 态 ， 一 种 是 电 动 状 态 ， 另 一 种是 制 动 状 态 （ 或 称 发 电状态）。
• 电动运行状态指的是电动机电磁转矩方向与电动机转 速 方 向 相 同 ， 此 时 ， 电 网 给 电 动 机输 入 电 能 ， 电 动 机 将 电能转换为负载的动能。
• 制动运行状态指的是电动机电磁转矩方向与电动机转 速 方 向 相 反 ， 此 时 ， 电 动 机 将 动 能转 换 为 电 能 ， 如 果 将 此 电 能 回 送 给 电 网 ， 则 这 种 制 动 就 叫 做 回 馈 制 动 。在 励 磁磁通方向不变时，电动机电磁转矩的方向就是电枢 电 流 的 方 向 ， 转 速 的 方 向 也 就是 反 电 动 势 的 方 向 。 所 以，常用电枢电流Ｉｄ和反电动势Ｅ的相对方向来表 示 电 动 机 的 电 动运 行 状 态 和 制 动 运 行 状 态 。
• 要实现电动机可逆运行，关键是要使电动机的电磁转 矩 改 变 方 向 。 由 电 动 机 的 工 作 原 理可 知 ， 直 流 电 动 机 的 电 磁 转 矩 Ｔ ｅ ＝ Ｋ ｍΦＩｄ ，转 矩 方 向 由 磁 场 方 向 和 电 枢 电 压 的 极 性 共 同 决定 。 当 磁 场 方 向 不 变 ， 通 过 改 变 电 枢电压的极性实现可逆运行的系统，称为电枢可逆调 速 系统 ； 当 电 枢 电 压 极 性 不 变 ， 通 过 改 变 励 磁 磁 场 方 向 实 现 可 逆 运 行 的 系 统 ， 称 为 磁 场 可 逆 调 速系 统 。
义务的条款。
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第一节 合同
学习_高级维修技师交直流调速系统
对于异步电动机，转子转速总是低于旋转磁场的转 速，即同步转速，因为如果两者相同，则转子导体和旋 转磁场间相对静止，转子就不会切割磁力线，导体的感 应电动势为零，因而就不会产生电磁转矩。
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同步转速与转差率
异步电动机的定子通以三相交变的电流后，定子将
交直流调速系统
1、什么是调速及调速系统
将调节电动机转速，以适应生产要求的 过程就称之为调速；
用于完成这一功能的自动控制系统就被 称为是调速系统。
电动机是用来拖动某种生产机械的动力 设备，所以需要根据工艺要求调节其转速。 比如：在加工毛坯工件时，为了防止工件 表面对生产刀具的磨损，因此加工时要求 电机低速运行；而在对工件进行精加工时， 为了要缩短工加时间，提高产品的成本效 益，因此加工时要求电机高速运行。
需要调速，但对调速性能要求不高的生产机械， 也属于一般性能调速
高性能的交流调速系统和伺服系统
矢量控制技术、直接转矩控制
特大容量、极高转速的交流调速
厚板轧机、矿井卷扬机等，以及极高转速的拖 动，如高速磨头、离心机等，都以采用交流调 速为宜。
变极
异步电动机调速
变频
n
(1
S )n1
60 1 p
带电压负反馈和电流正反馈的 调速系统
电加量流了使正一系反个统馈与的的给输作定出用电也在压产于同生给极了系性一统的个的增Ufi输量分入，量偏可，差以这电有个压效输地Δ入U补增i增 偿转电速压降负，反从馈而调减速少系了统系因统电的枢静电差阻，压扩降大了IdR调a引速起范的围。
谢谢!
三、电压负反馈直流调速系统
反馈信号Ufn：取自电动机电枢两端的电 压， Ufn=γUd（γ为电压反馈系数）
第四章 可逆直流调速系统
直流平均环流。而系统中的脉动环流，由环流电抗
器 LC1 ～ LC 4 限制。
（2）制动过程分析
双闭环可逆调速系统起动过程与双闭环不可 逆调速系统的起动过程相同。当一组变流装置处 于整流状态时，另一组处于待逆变状态，这并不 影响整流组和电动机的工作状态。但可逆系统的 制动过程却与不可逆系统有显著的区别。整个制 动过程可根据电流方向的不同分成两个主要阶段： 本桥逆变阶段和他桥制动阶段。
环流可以分为静态环流及动态环流两大类。 当可逆线路在一定的控制角下稳定工作时，所出 现的环流称为静态环流，静态环流又可分为直流 平均环流和瞬时脉动环流。只在系统处于过渡过 程中，由于晶闸管触发相位发生突然改变时出现 的环流，叫做动态环流。
下面将进一步讨论静态环流问题，在此基础
上引出几种典型的可逆调速系统。
图4-6 交叉反馈可控环流系统 图4-4自然环流系统原理图
当转速给定
U
* n
0 时，
ASR和ACR的输出均为零。
此时1ALR的给定信号只有 U cf，并且1ALR的比例系
数为+1，故其输出 uct1 为正值。触发器GTF输出触发 脉冲出现在小于90位置，正组VF处于整流状态；
2ALR的给定信号只有 U cr ，由于其比例系数为1， 故输出uct2 亦为正值，触发器GTR输出触发脉冲也出 现在小于90位置，反组VR也处于整流状态。如果系
1. 直流平均环流的处理
由于两组晶闸管变流装置输出直流平均电压 不相等引起的环流称为直流平均环流。如果正组 VF及反组VR同时处于整流状态，就将形成所谓的 直流平均环流，这种环流通过VF及VR将电源两相 直接短路，会造成设备损坏。
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答： 正向（1000转/分）运行到反向（1000转/分） 运行的反转过程是由正向制动过程和反向 起动过程两部分组成。正向制动过程分成 本组逆变阶段和它组制动阶段，如图所示。
1 - 逻辑无环流可逆直流调速系统1
问题2.2：试画出电动机从正向（1000转/分）运行到反向（1000转/分） 运行时的n=f(t)和Id=f(t)的波形图并加以简单说明。
1 - 逻辑无环流可逆直流调速系统1 问题1.2：试画出逻辑选触无环流可逆直流调速系统（具有推 环节）原理图，简 要分析说明正向起动运行时系统工作过程，并在上述逻辑选触无环流可逆直流调 速系统原理图中标出正向运行时系统工作状态(各物理量的极性)。
1 - 逻辑无环流可逆直流调速系统1 问题2.1：试画出电动机从正向（1000转/分）运行到反向（1000转/分） 运行时的n=f(t)和Id=f(t)的波形图并加以简单说明。
答： 正向（900转/分）运行到反向（900转/分） 运行的反转过程是由正向制动过程和反向 起动过程两部分组成。正向制动过程分成 本组逆变阶段和它组制动阶段，如图所示。
逻辑无环流可逆直流调速系统2 问题2.2：试画出电动机从正向（900转/分）运行到反向（900转/分）运 行时n=f(t)和Id=f(t)的波形图并加以简单说明
逻辑无环流可逆直流调速系统3 问题3.2：试画出逻辑选触无环流可逆直流调速系统（具有推 β环节）原理图，简 要分析说明正向制动停车时系统工作过程，并在上述逻辑选触无环流可逆直流调 速系统原理图中标出正向制动（本组逆变阶段）系统工作状态(各物理量的极性)。
逻辑无环流可逆直流调速系统3 问题3.2试画出电动机从正向900 r/nim制动停车时的n=f(t)和Id=f(t)的波形图并加以 简单说明。 答： 正向900 r/nim制动停车时正向制动过程分成本组逆变阶段和它组制动阶段， 如图所示。
逻辑无环流可逆直流调速系统3 问题3.1：试画出逻辑选触无环流可逆直流调速系统（具有推 β环节）原理图，简 要分析说明正向制动停车时系统工作过程，并在上述逻辑选触无环流可逆直流调 速系统原理图中标出正向制动（本组逆变阶段）系统工作状态(各物理量的极性)。
答： 逻辑选触无环流可逆直流调速系统（具有推 β环节）原理图如 下图。正向制动过程分为本组逆变和它组制动等两个阶段。正 向制动停车时，给定电压Un* 由正变为零,在转速反缋电压- Un 作用下,ASR输出正限幅值+ Uim * ,DLC发出逻辑切换指令,但由于 电枢电流还未下降到零，因此DLC输出仍为Ublf为‘1’,Ublr为‘0’, 电子模拟开关SAF1、SAF2闭合,SAR1、SAR2断开。ACR输出负限 幅-Uctm ，使正向组晶闸管VF工作在βmin 逆变状态，此阶段为本 组逆变阶段。 电枢电流迅速下降到零，本组逆变阶段结束，进入它组制动阶 段。此时DLC输出Ublf为‘0’,Ublr为‘1’,电子模拟开关SAF1、 SAF2断开,SAR1、SAR2闭合。由于DLC推β电路的作用,ACR输出为 - Uctm ，使反向组晶闸管VR是在逆变状态投入工作，使它组制 动阶段一开始就进入它组逆变回馈制动状态。在系统调节下， 电动机处于回馈制动状态，使电动机转速迅速下降到零。
逻辑无环流可逆直流调速系统4 问题1.2：试画出逻辑选触无环流可逆直流调速系统（具有推 β环节）原理图，简要 分析说明正向制动停车时系统工作过程，并在上述逻辑选触无环流可逆直流调速系 统原理图中标出正向制动时（它组逆变子阶段）系统工作状态(各物理量的极性)。
逻辑无环流可逆直流调速系统4 问题2试画出电动机从正向1000 r/nim制动停车时n=f(t)和Id=f(t)的波形图并加以简单说 明。 答： 正向1000 r/nim制动停车时正向制动过程分成本组逆变阶段和它组制动阶段，如 图所示。
逻辑无环流可逆直流调速系统5 问题1.2试画出逻辑选触无环流可逆直流调速系统（具有推 β环节）原理图，简要分 析说明从正向运行到反向运行时系统工作过程，并在上述逻辑选触无环流可逆直流 调速系统原理图中标出反向运行时系统工作状态(各物理量的极性)。
逻辑无环流可逆直流调速系统5 问题2试画出电动机正向起动至900 r/min稳定运行时的n=f(t)和Id=f(t)的波形 图并加以简单说明。 答：正向起动过程分为电流上升.恒流升速.转速调节三个阶段，如图所示。
1 - 逻辑无环流可逆直流调速系统1 问题1.1：试画出逻辑选触无环流可逆直流调速系统（具有推 β 环节）原理图， 简要分析说明正向起动运行时系统工作过程，并在上述逻辑选触无环流可逆直流 调速系统原理图中标出正向运行时系统工作状态(各物理量的极性)。
答：逻辑选触无环流可逆直流调速系统（具有推β 环 节）原理图如下图。 正向起动时,在给定电压+Un* 作用下,由于电动机转 速还未建立,ASR输出负限幅值-Uim *,逻辑控制器DLC 输出Ublf为‘1’, Ublr为‘0’,此时电子模拟开关SAF1、 SAF2闭合,SAR1、SAR2断开。ASR输出电压 -Uim *,经 SAF1进入ACR，其输出的Uct为正,触发器GT输出脉冲 由90°迅速前移,并经SAF2加至正向组晶闸管VF，使 正向组晶闸管VF工作在整流状态,电动机正向起动直 至稳定运行。 其起动过程分为电流上升.恒流升速.转速调节三个 阶段。
逻辑无环流可逆直流调速系统2 问题1.1 画出逻辑选触无环流可逆直流调速系统（具有推 β环节）原理图，简要 分析说明反向起动运行时系统工作过程，并在上述逻辑选触无环流可逆直流调速 系统原理图中标出反向运行时系统工作状态(各物理量的极性)。
答：逻辑选触无环流可逆直流调速系统（具有推β 环 节）原理图如下图。 反向起动时,在给定电压- Un*作用下,由于电动机转 速还未建立,ASR输出正限幅值+Uim *, , DLC输出Ublf 为‘0’,Ublr为‘1’,此时电子模拟开关SAF1、SAF2断 开,SAR1、SAR2闭合。ASR输出电压+Uim * ，AR输出 为-Uim * ，经SAR1进入ACR，其输出的Uct为正,触发 器GT输出脉冲由90°迅速前移,并经SAR2加至反向组 晶闸管VR，使反向组晶闸管VR工作在整流状态,电 动机反向起动直至稳定运行。 其起动过程分为电流上升.恒流升速.转速调节三个 阶段。
逻辑无环流可逆直流调速系统5 问题1.1试画出逻辑选触无环流可逆直流调速系统（具有推 β环节）原理图，简要分 析说明从正向运行到反向运行时系统工作过程，并在上述逻辑选触无环流可逆直流 调速系统原理图中标出反向运行时系统工作状态(各物理量的极性)。
• 答：逻辑选触无环流可逆直流调速系统（具有推β 环节）原理图如下图。 从正向运行到反向运行时系统工作过程是由正向制动过程和反向起动 过程两部分组成。 • 正向制动过程分为本组逆变和它组制动等两个阶段。正向运行到反向 运行时，转速给定电压 Un*由正变为负,在转速反缋电压- Un作用 下,ASR输出正限幅值+Uim * ,DLC发出逻辑切换指令,但由于电枢电流还 未下降到零，因此DLC输出仍为Ublf为‘1’,Ublr为‘0’,电子模拟开关 SAF1、SAF2闭合,SAR1、SAR2断开。ACR输出负限幅- Uctm ，使正向组 晶闸管VF工作在βmin 逆变状态，此阶段为本组逆变阶段。电枢电流迅 速下降到零，本组逆变阶段结束，进入它组制动阶段。此时DLC输出 Ublf为‘0’,Ublr为‘1’,电子模拟开关SAF1、SAF2断开,SAR1、SAR2闭合。 由于DLC推β电路的作用,ACR输出为 - Uctm ，使反向组晶闸管VR是在逆 变状态投入工作，使它组制动阶段一开始就进入它组逆变回馈制动状 态，在系统调节下，电动机处于回馈制动状态，使电动机转速迅速下 降到零。当电动机转速下降到零时，反向电流仍保持为-Idm ，由于转 速给定电压 为“-”，ACR输出 Uct由“-”变“+”，反向组晶闸管VR从 逆变工作状态进入整流工作状态，电动机仍以-Idm 反向起动直至反向 稳定运行。
逻辑无环流可逆直流调速系统2 问题1.2 画出逻辑选触无环流可逆直流调速系统（具有推 β环节）原理图，简要 分析说明反向起动运行时系统工作过程，并在上述逻辑选触无环流可逆直流调速 系统原理图中标出反向运行时系统工作状态(各物理量的极性)。
逻辑无环流可逆直流调速系统2 问题2.1：试画出电动机从正向（900转/分）运行到反向（900转/分）运 行时n=f(t)和Id 问题1.1：试画出逻辑选触无环流可逆直流调速系统（具有推 β环节）原理图，简要 分析说明正向制动停车时系统工作过程，并在上述逻辑选触无环流可逆直流调速系 统原理图中标出正向制动时（它组逆变子阶段）系统工作状态(各物理量的极性)。
答： 逻辑选触无环流可逆直流调速系统（具有推 β环节）原理图如下图。 正向制动过程分为本组逆变和它组制动等两个阶段。 正向制动停车时，给定电压 Un*由正变为零,在转速反缋电压- Un作 用下,ASR输出正限幅值 +Uim * ,DLC发出逻辑切换指令,但由于电 枢电流还未下降到零，因此DLC输出仍为Ublf为‘1’,Ublr为‘0’,电 子模拟开关SAF1、SAF2闭合,SAR1、SAR2断开。ACR输出负限幅- ， 使正向组晶闸管VF工作在 逆变状态，此阶段为本组逆变阶段。 电枢电流迅速下降到零，本组逆变阶段结束，进入它组制动阶段。 此时DLC输出Ublf为‘0’,Ublr为‘1’,电子模拟开关SAF1、SAF2断 开,SAR1、SAR2闭合。由于DLC推β电路的作用,ACR输出为- Uctm ， 使反向组晶闸管VR是在逆变状态投入工作，使它组制动阶段一 开始就进入它组逆变回馈制动状态。在系统调节下，电动机处于 回馈制动状态，使电动机转速迅速下降到零。