【正文】 變大（如 ?/6~ ?5/6），電動機的機械特性則逐漸的由第1象限往下移，進而到達第 4象限；第 2象限里也為逆變狀態(tài)，與它對應(yīng)的整流狀態(tài)的機械特性則表示在第 3象限里。 ? 增大方向 39。 ? 39。 1 = ? 1 ? 2 = ? 39。 1 。 4 ? 39。 2 ? 39。 1 ? 39。 3 ? 39。 = ? 39。 (1011) (1012) 11/70 工作于有源逆變狀態(tài)時 ■ 電流斷續(xù)時電動機的機械特性 ◆ 電動機機械特性可由下面三個式子準確地得出 ? ? ? ?eeUE M?????? ?????? c t gc t g67672 1s i ns i nc o s2??????????? ? ? ?eeeeMCUCEn?????? ??????c t gc t g67672 s i ns i nc o s2??????????????????? ???????? ????????? ?? nUCZ UI ed ???????? 22 267c o s67c o sc o s2 23當電流斷續(xù)時電動機的機械特性不僅和 逆變角 有關(guān)，而且和 電路參數(shù) 、 導(dǎo)通角 等有關(guān)系。 ? 增大方向 39。 ? 39。 1 = ? 1 ? 2 = ? 39。 1 。 4 ? 39。 2 ? 39。 1 ? 39。 3 ? 39。 = ? 39。?■ 電流連續(xù)時電動機的機械特性 ◆ 電壓平衡方程式為 ◆ 逆變時由于 ， EM反接，得 ?c o s0dd UU ??)0 c o s( ???? RIUE ddM ?)c os(1 039。 ? 三相橋式全控整流電壓的脈動頻率比三相半波的高一倍，因而所需平波電抗器的電感量也可相應(yīng)減小約一半。 RLtg ?? 1?? 22 LRZ ?? ?(106) (107) (108) 9/70 工作于整流狀態(tài)時 ◆ 一般只要主電路電感足夠大，可以只考慮電流連續(xù)段，完全按線性處理，當?shù)退佥p載時，斷續(xù)作用顯著，可改用另一段較陡的特性來近似處理。 ? ?大的反電動勢特性，其電流斷續(xù)區(qū)的范圍（以虛線表示）要比 ?小時的電流斷續(xù)區(qū)大，這是由于 ?愈大，變壓器加給晶閘管陽極上的負電壓時間愈長，電流要維持導(dǎo)通，必須要求平波電抗器儲存較大的磁能，而電抗器的 L為一定值的情況下，要有較大的電流 Id才行；故 隨著 ?的增加，進入斷續(xù)區(qū)的電流值加大 ，這是電流斷續(xù)時電動機機械特性的第三個特點。Id m inU20 . 5 8 5( )U2(2斷 續(xù) 段 特 性 的 近 似 直 線斷 續(xù) 區(qū)連 續(xù) 區(qū)0)圖 103 電流斷續(xù)時電動勢的特性曲線 ? 在電流斷續(xù)情況下， 時，電動機的實際空載反電動勢都是 ；當 以后，空載反電動勢將由 決定。 ◆ 電流斷續(xù)時機械特性的特點 ? 分析 ?=60?時的情況，當 Id=0，忽略 ，此時的反電動勢 為 ，而實際上，晶閘管導(dǎo)通時相電壓瞬時值為 ，大于 ，也即 Id不為零，所以 才是 理想空載點 。 (101) 5/70 工作于整流狀態(tài)時 ■ 電流連續(xù)時電動機的機械特性 ◆ 三相半波電流連續(xù)時的電動機機械特性 ? 直流電動機的反電動勢為 nCE eM ??? 因為 ，故反電動勢特性方程為 ?c o 2UU d ?UIRUE dM ???? ??c o 2? 轉(zhuǎn)速與電流的機械特性關(guān)系式為 ???ede CUIRCUn ???? ?c 2RM? ?3 XB+oId?Ce)na1a2a3a1a2a3 RB(+Id? 三相橋式全控整流電路電動機負載時的機械特性方程為 deeICRCUn ?? ? ??? c 2圖 102 三相半波電流連續(xù)時以電流表示的電動機機械特性 (102) (103) (104) (105) 的值一般為 1V左右，所以忽略；調(diào)節(jié)角 ?，即可調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。 0 .200 .20 .40 .60 .81?EUduduaubuduciaicibicidoot?t?Rid.圖 101 三相半波帶電動機負載且加平波電抗器時的電壓電流波形 4/70 工作于整流狀態(tài)時 ?23 XRRR BMB ????■ 觸發(fā)晶閘管，待電動機啟動達穩(wěn)態(tài)后，由于電動機有較大的機械慣量，故其轉(zhuǎn)速和反電動勢都基本無脈動，此時整流電壓的平均值由電動機的反電動勢及電路中負載平均電流 Id所引起的各種電壓降所平衡，平衡方程為 UIREU dMd ???? ?式中， ，其中 RB為變壓器的等效電阻， RM為電樞電阻， 為重疊角引起的電壓降所折合的電阻； 為晶閘管本身的管壓降。第 10章電力電子技術(shù)的應(yīng)用 晶閘管直流電動機系統(tǒng) 變頻器和交流調(diào)速系統(tǒng) 不間斷電源 開關(guān)電源 功率因數(shù)校正技術(shù) 電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用 電力電子技術(shù)的其他應(yīng)用 本章小結(jié) 2/70 晶閘管直流電動機系統(tǒng) 工作于整流狀態(tài)時 工作于有源逆變狀態(tài)時 直流可逆電力拖動系統(tǒng) 3/70 工作于整流狀態(tài)時 ■ 晶閘管可控整流裝置帶直流電動機負載組成的系統(tǒng)，習(xí)慣稱為晶閘管直流電動機系統(tǒng)，是電力拖動系統(tǒng)中主要的一種，也是可控整流裝置的主要用途之一。 ■ 直流電動機負載除本身有 電阻 、 電感 外，還有一個 反電動勢 E，為了平穩(wěn)負載電流的脈動，通常在電樞回路串聯(lián)一 平波電抗器 ，保證整流電流在較大范圍內(nèi)連續(xù)。 ?23XB U?■ 在電動機負載電路中，電流由 負載轉(zhuǎn)矩 所決定，當電動機的負載較輕時，對應(yīng)的負載電流也小，在小電流情況下，特別在低速時，由于電感的儲能減小，往往不足以維持電流連續(xù)，從而出現(xiàn) 電流斷續(xù)現(xiàn)象 。 U?6/70 工作于整流狀態(tài)時 ■ 電流斷續(xù)時電動機的機械特性 ◆ 由于整流電壓是一個脈動的直流電壓，當電動機的負載減小時，平波電抗器中的電感儲能減小，致使電流斷續(xù)，此時電動機的機械特性也就呈現(xiàn)出 非線性 。 U? 0E?220 5 8 UUE ????22U 0E?22UoIdEE0E 39。 ??60?22U ??60?)3c o s (2 2 ?? ?U7/70 工作于整流狀態(tài)時 Ida1a2a3a4a5分 界 線EE0o斷 續(xù) 區(qū) 連 續(xù) 區(qū)圖 104 考慮電流斷續(xù)時不同 ?時反電動勢的特性曲線 ?1?2?360?， ?5?460? ? 當電流斷續(xù)時，電動機的 理想空載轉(zhuǎn)速抬高 ，這是電流斷續(xù)時電動機機械特性的第一個特點；第二個特點是，在電流斷續(xù)區(qū)內(nèi)電動機的 機械特性變軟 ，即負載電流變化很小也可引起很大的轉(zhuǎn)速變化。 8/70 工作于整流狀態(tài)時 ◆ 電流斷續(xù)時電動機機械特性可由下面三個式子準確地得出 ???????????? c tgc tgM eeUE ?????????? 1)6s i n ()6s i n (c o s2 2????????????c tgc tgeeMeeCUCEn??????????????1)6s i n ()6s i n (c o s22]2)6c o s ()6[ c o s (c o s2 2322 nUCZUI ed ???????????????式中， ， ， L為回路總電感。 ? 整流電路為三相半波時，在最小負載電流為 Idmin時，為保證電流連續(xù)所需的主回路電感量（單位為 mH）為 m indIUL ? ? 對于三相橋式全控整流電路帶電動機負載的系統(tǒng)，有 m indIUL ? L中包括 整流變壓器的漏電感 、 電樞電感 和 平波電抗器的電感 ，前者數(shù) 值都較小，有時可忽略； Idmin一般取電動機額定電流的 5%～ 10%。 (109) (1010) 10/70 因為 ，可求得電動機 的機械特性方程式 工作于有源逆變狀態(tài)時 RIEU dMd ???nCE eM 39。 RIUC dden ???? ?正組變流器 反組變流器 n ? 3 ? 2 ? 1 I d ? 4 ? 2 ? 3 ? 4 ? 1 ? = ? = ? 2 ? 39。= ? 2 ? 39。 2 ? 39。 4 ? 39。 3 ? 39。 1 ? 1 = ? 39。 ? 39。 2 。 2 = ? 2 ? 增大方向 39。 ? 增大方向 ? 增大方向 圖 105 電動機在四象限中的機械特性 ◆ 上式的負號表示逆變時電動機的轉(zhuǎn)向與整流時相反； 調(diào)節(jié) ?就可改變電動機的運行轉(zhuǎn)速 ， ?值愈 小，相應(yīng)的轉(zhuǎn)速愈高；反之則轉(zhuǎn)速愈低。 (1013) (1014) (1015) 12/70 工作于有源逆變狀態(tài)時 正組變流器 反組變流器 n ? 3 ? 2 ? 1 I d ? 4 ? 2 ? 3 ? 4 ? 1 ? = ? = ? 2 ? 39。= ? 2 ? 39。 2 ? 39。 4 ? 39。 3 ? 39。 1 ? 1 = ? 39。 ? 39。 2 。 2 = ? 2 ? 增大方向 39。 ? 增大方向 ? 增大方向 圖 105 電動機在四象限中的機械特性 ◆ 圖 105中右下的虛線以左的部分為逆變電流斷續(xù)時電動機的機械特性，其特點是：理想空載轉(zhuǎn)速上翹很多 ， 機械特性變軟 ，且呈現(xiàn)非線性 。 ◆ 第 第 4象限中的特性和第 第 2象限中的特性是分別屬于兩組變流器的，它們輸出整流電壓的極性彼此相反，故分別標以 正組 和 反組變流器 。 13/70 ■ 直流可逆電力拖動系統(tǒng) ◆ 電路結(jié)構(gòu) ? 圖 106a是 有環(huán)流 接線，圖 106b是 無環(huán)流 接線，環(huán)流是指只在兩組變流器之間流動而不經(jīng)過負載的電流。 ◆ 四象限運行時的工作情況