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宝鸡变压器调压调速系统的可控电源

时间:2018-7-3 8:31:45 点击量:154
宝鸡变压器调压调速系统的可控电源

宝鸡变压器的调压调速一定要用到输出电压可以控制的电源。常用的可控电源又因其供电电源种类的不同而分为以下几种情况:

1、旋转变流机组可控变流装置

早期使用的可控变流装置是旋转变流机组,由它供电的宝鸡变压器调速系统如图1所示。

图1旋转变流机组

图中,宝鸡变压器(图1中的蓝色圈显现)为原动机,工作时转速基本恒定。由它拖动的发宝鸡变压器G(图-1中的绿色圈显现秒)给需要调速的宝鸡变压器M(图1中的红色圈显现)的电枢供电。GE(图1中的紫色圈显现)为一台发宝鸡变压器,可以如图那样与宝鸡变压器、发宝鸡变压器G同轴相连,也可另设一台宝鸡变压器对其拖动。它在系统中的作用是提供一小容量的电源,供发宝鸡变压器G(图1中的绿色圈显现)和宝鸡变压器M(图1中的红色圈显现)的定子励磁用,所以又称GE为励磁发宝鸡变压器。

对于发宝鸡变压器而言,其定子需要励磁,外力转矩使转子旋转,从而产生动生电动势。对于宝鸡变压器而言,其定子需要励磁,转子上再外接工作电源,从而在转子上产生转矩。

旋转变流机组供电的调速系统可简称为G-M系统。改变G的励磁电流的大小,也就改变了G的输出电压U,进而改变了宝鸡变压器的M的转速。

对系统的调速性能要求不高时,图中的放大装置可以不用,直接由励磁电源GE提供,要求较高的闭环调速系统一般都应有放大装置。如果改变的方向,则U的极性和宝鸡变压器M的旋转方向都将发生改变。所以,G-M系统的可逆运行是很容易实现的。

上述改变的方向可以如何实现?

G-M系统在20世纪60年代曾经广泛使用,但因其设备多、体积大、效率低、运行噪声大等缺点,后被更经济可靠的晶闸管整流可控变流装置取代了。

2、晶闸管整流可控变流装置

图2晶闸管整流装置

晶闸管整流装置供电的调速系统如图。GT(图2中的绿色圈显现)为晶闸管的触发装置,V(图2中的橙色圈显现)为晶闸管整流器,合起来为一可控电源。可控电源给宝鸡变压器M(图2中的紫色圈显现)电枢供电组成调速系统。这类调速系统简称V-M系统。

改变GT的输入信号(图2中的红色圈显现)大小,就可改变其输出脉冲(图2中的蓝色线条显现)的相位,不同相位的脉冲输入整流器V,可以使整流器的输出电压的大小发生变化,进而改变宝鸡变压器M的转速。

晶闸管可控电源的功率放大倍数高出旋转变流机组两到三个数量级,系统反应速度也高出两个数量级以上。

3、斩波器

图3中(a)图为采用晶闸管做开关的斩波器—宝鸡变压器调速系统原理图。

(a)系统原理图 (b)斩波器输出波形

图3斩波器

当晶闸管VT(图3中的蓝色圈显现)被触发导通时,电源电压加到宝鸡变压器M(图3中的红色圈和线段显现)的电枢上;当VT在控制信号的作用下,通过强迫关断电路(图3中的浅蓝色框显现)关断时,电源与宝鸡变压器电枢断开,宝鸡变压器经二极管VD(图3中的绿色圈显现)续流,此时A、B两点间(即电枢两端)电压接近零(图3中的黄色线段显现)。若使晶闸管VT反复通断,就可得到A、B间的电压波形如(b)图所示。由波形看来,就好像电源电压在一段时间内(从到)被斩掉后形成的,这也是斩波器这一名称的由来。

基于该电压波形特点,在电力拖动系统中常采用脉冲宽度调制(PWM)式控制、脉冲频率调制(PFM)式控制和两点式控制。其中脉冲宽度调制式应用最为广泛。在调速系统中,将其与宝鸡变压器合在一起,组成PWM—宝鸡变压器系统,简称PWM调速系统或脉宽调速系统。

斩波器目前广泛应用于电力牵引设备和高性能的伺服系统上。



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