he thyristor d.c. drive remains an

he thyristor d.c. drive remains an important speed-controlled industrial drive, especially where the higher maintenance cost associated with the d.c. motor brushes (c.f. induction motor) is tolerable. The controlled (thyristor) rectifier provides a low-impedance adjustable 'd.c.' voltage for the motor armature, thereby providing speed control.

Until the 1960s, the only really satisfactory way of obtaining the variable-voltage d.c. supply needed for speed control of an industrial d.c. motor was to generate it with a d.c. generator. The generator was driven at fixed speed by an induction motor, and the field of the generator was varied in order to vary the generated voltage.

The motor/generator (MG) set could be sited remote from the d.c. motor, and multi-drive sites (e.g. steelworks) would have large rooms full of MG sets, one for each variable-speed motor on the plant. Three machines (all of the same power rating) were required for each of these 'Ward Leonard' drives, which was good business for the motor manufacturer. For a brief period in the 1950s they were superseded by grid-controlled mercury arc rectifiers, but these were soon replaced by thyristor converters which oVered cheaper first cost, higher efficiency (typically over 95%), smaller size, reduced maintenance, and faster response to changes in set speed.

The disadvantages of rectified supplies are that the waveforms are not pure d.c., that the overload capacity of the converter is very limited, and that a single converter is not capable of regeneration. Though no longer pre-eminent, study of the d.c. drive is valuable for several reasons:

The structure and operation of the d.c. drive are reflected in almost all other drives, and lessons learned from the study of the d.c. drive therefore have close parallels to other types.

The d.c. drive tends to remain the yardstick by which other drives are judged.

Under constant-flux conditions the behaviour is governed by a relatively simple set of linear equations, so predicting both steady-state and transient behaviour is not difficult. When we turn to the successors of the d.c. drive, notably the induction motor drive, we will find that things are much more complex, and that in order to overcome the poor transient behaviour, the strategies adopted are based on emulating the d.c. drive.

The first and major part of this chapter is devoted to thyristor-fed drives, after which we will look briefly at chopper-fed drives that are used mainly in medium and small sizes, and finally turn attention to small servo-type drives.

THYRISTOR D.C. DRIVES - GENERAL
For motors up to a few kilowatts the armature converter can be supplied from either single-phase or three-phase mains, but for larger motors three-phase is always used. A separate thyristor or diode rectifier is used to supply the field of the motor: the power is much less than the armature power, so the supply is often single-phase, as shown in Figure 4.1.

The arrangement shown in Figure 4.1 is typical of the majority of d.c. drives and provides for closed-loop speed control. The function of the two control loops will be explored later, but readers who are not familiar with the basics of feedback and closed-loop systems may find it helpful to read through the Appendix at this point.

Figure 4.1 Schematic diagram of speed-controlled d.c. motor drive.

Plate 4.1 High performance force-ventilated d.c. motor. The motor is of all-laminated construction and designed for use with a thyristor converter. The small blower motor is an induction machine that runs continuously, thereby allowing the main motor to maintain full torque at low speed without overheating. (Photo courtesy of Control Techniques)

The main power circuit consists of a six-thyristor bridge circuit (as discussed in Chapter 2), which rectifies the incoming a.c. supply to produce a d.c. supply to the motor armature. The assembly of thyristors, mounted on a heatsink, is usually referred to as the 'stack'. By altering the firing angle of the thyristors the mean value of the rectified voltage can be varied, thereby allowing the motor speed to be controlled.

We saw in Chapter 2 that the controlled rectifier produces a crude form of d.c. with a pronounced ripple in the output voltage. This ripple component gives rise to pulsating currents and fluxes in the motor, and in order to avoid excessive eddy-current losses and commutation problems, the poles and frame should be of laminated construction.

It is accepted practice for motors supplied for use with thyristor drives to have laminated construction, but older motors often have solid poles and/or frames, and these will not always work satisfactorily with a rectifier supply. It is also the norm for drive motors to be supplied with an attached 'blower' motor as standard. This provides continuous through ventilation and allows the motor to operate continuously at full torque even down to the lowest speeds without overheating.

Low po

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เขาไทริสเตอร์ดีซีไดรฟ์ยังคงสำคัญควบคุมความเร็วอุตสาหกรรมไดรฟ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ค่าบำรุงรักษาสูงที่เกี่ยวข้องกับแปรงดีซีมอเตอร์ (มอเตอร์เหนี่ยวนำสโมสรฟุตบอลเรอัล) ซึ่ง Rectifier ควบคุม (ทรานซิสเตอร์) ให้ 'ดีซี' แรงดันไฟฟ้าสามารถปรับความต้านทานต่ำสำหรับกระดองมอเตอร์ ให้ควบคุมความเร็ว1960 วิธีการเท่านั้นจริง ๆ พอได้รับอุปทานตัวแปรแรงดันดีซีจำเป็นสำหรับการควบคุมความเร็วมอเตอร์ดีซีการอุตสาหกรรมถูกสร้าง โดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีซี เครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกขับเคลื่อนด้วยความเร็วคงที่ ด้วยมอเตอร์เหนี่ยวนำ และด้านการกำเนิดที่แตกต่างกันเพื่อเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าที่สร้างขึ้นชุดมอเตอร์/เครื่องกำเนิดไฟฟ้า (MG) สามารถตั้งไกลจากมอเตอร์ดีซี และเว็บไซต์หลายไดรฟ์ (เช่นโรง) จะมีห้องของชุด MG หนึ่งสำหรับแต่ละความเร็วมอเตอร์ในโรงงาน เครื่องที่ 3 (ทั้งหมดของระดับพลังงานเดียวกัน) ถูกต้องสำหรับแต่ละไดรฟ์ 'เลียวนาร์ด Ward' เหล่านี้ ซึ่งเป็นธุรกิจที่ดีสำหรับผู้ผลิตมอเตอร์ สำหรับช่วงสั้น ๆ ในปี 1950 พวกเขาถูกแทนที่ โดยควบคุมตารางปรอทโค้งเรกติไฟเออร์ แต่เหล่านี้เร็ว ๆ นี้ถูกแทนที่ ด้วยไทริสเตอร์แปลงแรกถูกกว่า oVered ต้นทุน ประสิทธิภาพสูง (โดยทั่วไปมากกว่า 95%), มีขนาดเล็กลง ลดการบำรุงรักษา และตอบสนองรวดเร็วการเปลี่ยนแปลงในการตั้งค่าความเร็วข้อเสียของอุปกรณ์แก้ไขว่า รูปคลื่นที่ไม่บริสุทธิ์ดีซี. ว่า เกินความจุของแปลงที่จำกัดมาก และที่แปลงเดียวไม่สามารถฟื้นฟูได้ แต่ไม่ตำ ศึกษาของดีซีไดรฟ์มีคุณค่าด้วยเหตุผลหลายประการ: โครงสร้างและการดำเนินการของดีซีไดรฟ์จะปรากฏในไดรฟ์อื่น ๆ เกือบทั้งหมด และเรียนรู้จากการศึกษาของดีซีไดรฟ์ดังนั้นมีแนวปิดชนิดอื่น ดีซีไดรฟ์มีแนวโน้มที่จะ ยังคงอยู่ใน มาตรฐานที่ไดรฟ์อื่นจะตัดสิน ภายใต้เงื่อนไขการไหลคงพฤติกรรมอยู่ภายใต้ชุดของสมการเชิงเส้น ค่อนข้างง่ายเพื่อทำนายพฤติกรรม รัฐ steady และชั่วคราวไม่ยาก เมื่อเราต้องการผู้สืบทอดของดีซีไดรฟ์ สะดุดตาเหนี่ยวนำมอเตอร์ไดรฟ์ เราจะพบว่า สิ่งที่มีความซับซ้อนมาก และที่จะเอาชนะพฤติกรรมชั่วดี กลยุทธ์ที่นำมาใช้จะตามลอกเลียนดีซีไดรฟ์ส่วนแรก และสำคัญของบทนี้จะอุทิศเพื่อเลี้ยงทรานซิสเตอร์ไดรฟ์ที่ หลังจากนั้นเราจะดูสั้น ๆ ไดรฟ์ป้อนสับที่ใช้ส่วนใหญ่ในขนาดเล็ก และขนาดกลาง และสุดท้าย ต้องการไดรฟ์ประเภทเซอร์โวขนาดเล็กไทริสเตอร์ดีซีไดรฟ์ - ทั่วไปสำหรับมอเตอร์ไม่เกินกี่กิโลวัตต์สามารถจัดตัวกระดองแปลงจากไฟ 1 เฟส หรือ 3 เฟส แต่ สำหรับมอเตอร์ขนาด 3 เฟสจะใช้กันเสมอ ใช้ rectifier ไทริสเตอร์หรือไดโอดที่แยกต่างหากเพื่อใส่ฟิลด์ของมอเตอร์: พลังจะมากน้อยกว่าพลังงานกระดอง ดังนั้นอุปทานมักเฟส ดังที่แสดงในรูป 4.1การจัดแสดงในรูป 4.1 เป็นส่วนใหญ่ของดีซีไดรฟ์ และสำหรับควบคุมความเร็วของวงปิด การทำงานของลูปควบคุมสองจะสำรวจในภายหลัง แต่ผู้อ่านที่ไม่คุ้นเคยกับพื้นฐานของระบบวงปิดและผลป้อนกลับ อาจหาไปอ่านภาคผนวกจุดนี้ รูป 4.1 แผนภาพแผนผังการควบคุมความเร็วมอเตอร์ดีซีไดรฟ์ แผ่น 4.1 ประสิทธิภาพสูงระบายอากาศแรงดีซีมอเตอร์ มอเตอร์เป็นลามิเนตทั้งงานก่อสร้าง และออกแบบสำหรับใช้กับตัวแปลงไทริสเตอร์ มอเตอร์เป่าลมขนาดเล็กเป็นเครื่องเหนี่ยวนำที่ทำงานอย่างต่อเนื่อง ซึ่งมอเตอร์หลักในการรักษาแรงบิดเต็มที่ความเร็วต่ำโดยไม่ร้อนจัด (เอื้อเฟื้อเทคนิคการควบคุมภาพ)วงจรไฟหลักประกอบด้วยไทริสเตอร์ 6 สะพานวงจร (ตามที่กล่าวไว้ในบทที่ 2), ซึ่ง rectifies จัดหาเอซีขาเข้าการผลิตอุปทานดีซีกับกระดองมอเตอร์ แอสเซมบลีของไทริสเตอร์ ติดฮีทซิงค์ มักจะเรียกว่าเป็น 'กอง' โดยเปลี่ยนมุมยิงของค่าเฉลี่ยของแรงดันไฟฟ้า rectified ไทริสเตอร์สามารถแตกต่างกัน ซึ่งความเร็วมอเตอร์การควบคุมเราเห็นในบทที่ 2 ว่า rectifier ควบคุมสร้างแบบดิบของดีซีกับระลอกออกเสียงแรงดันเอาต์พุ คอมโพเนนต์ระลอกนี้ก่อให้กระแสยิ่งและตัวช่วยหลอมในในมอเตอร์ และเพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียการมากเกินไปและบอก ปัญหา เสา และเฟรมควรจะก่อสร้างเคลือบเป็นที่ยอมรับปฏิบัติสำหรับมอเตอร์ที่ให้มาสำหรับใช้กับทรานซิสเตอร์ไดรฟ์จะมีลามิเนตก่อสร้าง แต่มอเตอร์เก่ามักจะมีเสาไม้หรือเฟรม และเหล่านี้จะไม่เสมอทำพอใจในปริมาณลเรียงกระแส เป็นบรรทัดฐานสำหรับมอเตอร์ขับไปมาพร้อมกับมอเตอร์แนบมา 'เป่า' เป็นมาตรฐาน นี้อย่างต่อเนื่องผ่านทางระบายอากาศ และทำให้มอเตอร์สามารถทำงานอย่างต่อเนื่องที่บิดเต็มแม้จะลงไปที่ความเร็วต่ำสุดโดยไม่ร้อนจัดปอน้อย

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เขาทรานซิสเตอร์ไดรฟ์ซียังคงเป็นสิ่งสำคัญที่ไดรฟ์อุตสาหกรรมที่ควบคุมความเร็วโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาสูงที่เกี่ยวข้องกับการแปรงมอเตอร์ DC (CF มอเตอร์เหนี่ยวนำ) เป็นที่ยอมรับ ควบคุม (ทรานซิสเตอร์) rectifier มีความต้านทานต่ำปรับ 'ซี' แรงดันไฟฟ้าสำหรับกระดองมอเตอร์จึงให้การควบคุมความเร็ว. จนกระทั่งปี 1960 ทางเดียวที่น่าพอใจจริงๆของการได้รับไฟกระแสตรงตัวแปรแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับการควบคุมความเร็วของอุตสาหกรรม มอเตอร์ DC คือการสร้างมันกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีซี เครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกขับเคลื่อนด้วยความเร็วคงที่ด้วยมอเตอร์เหนี่ยวนำและข้อมูลของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ถูกแตกต่างกันในการที่จะแตกต่างกันไปแรงดันไฟฟ้าที่สร้างขึ้น. มอเตอร์ / เครื่องกำเนิดไฟฟ้า (MG) ​​ชุดจะได้รับการจัดวางระยะไกลจากมอเตอร์ดีซีและเว็บไซต์หลายไดรฟ์ (เช่นโรงงานเหล็กกล้า) จะมีห้องพักขนาดใหญ่เต็มรูปแบบของชุด MG หนึ่งสำหรับแต่ละมอเตอร์ปรับความเร็วในโรงงาน สามเครื่อง (ทั้งหมดของระดับพลังงานเดียวกัน) ที่จำเป็นสำหรับแต่ละไดรฟ์เหล่า 'ลีโอนาร์วอร์ด' ซึ่งเป็นธุรกิจที่ดีสำหรับผู้ผลิตยานยนต์ เป็นระยะเวลาสั้น ๆ ในปี 1950 ที่พวกเขาถูกแทนที่โดยตารางที่ควบคุมวงจรเรียงกระแสปรอทโค้ง แต่เหล่านี้ถูกแทนที่โดยเร็วแปลงทรานซิสเตอร์ซึ่งสวนสนามหญ้ากว้างขวางราคาที่ถูกกว่าครั้งแรกที่มีประสิทธิภาพสูง (โดยทั่วไปกว่า 95%) มีขนาดเล็กลง, ลดการบำรุงรักษาและการตอบสนองได้เร็วขึ้น การเปลี่ยนแปลงในความเร็วที่กำหนด. ข้อเสียของวัสดุที่มีการแก้ไขที่รูปคลื่นจะไม่ DC บริสุทธิ์ที่มีความจุเกินพิกัดของแปลงที่มี จำกัด มากและที่แปลงเดียวจะไม่สามารถฟื้นฟู แม้ว่าจะไม่มีอีกต่อไปก่อนที่ประสบความสำเร็จจากการศึกษาของไดรฟ์ซีมีคุณค่าสำหรับหลายสาเหตุ: โครงสร้างและการทำงานของไดรฟ์ซีจะสะท้อนให้เห็นในเกือบทุกไดรฟ์อื่น ๆ และบทเรียนที่ได้รับจากการศึกษาของไดรฟ์ซีจึงมีความคล้ายคลึงกันอย่างใกล้ชิดกับคนอื่น ๆ ประเภท. ไดรฟ์ซีมีแนวโน้มที่จะยังคงอยู่ปทัฏฐานโดยที่ไดรฟ์อื่นจะตัดสิน. ภายใต้เงื่อนไขที่คงไหลพฤติกรรมถูกควบคุมโดยชุดที่ค่อนข้างง่ายสมการเชิงเส้นเพื่อให้การคาดการณ์ทั้งมั่นคงของรัฐและชั่วคราวพฤติกรรมไม่ยาก เมื่อเราหันไปสืบทอดของไดรฟ์ซีสะดุดตาไดรฟ์มอเตอร์เหนี่ยวนำเราจะพบว่าสิ่งที่มีความซับซ้อนมากขึ้นและเพื่อที่จะเอาชนะพฤติกรรมชั่วคราวยากจนกลยุทธ์ที่นำมาใช้จะขึ้นอยู่กับการลอกเลียนแบบไดรฟ์ซี. ส่วนแรกและสำคัญของบทนี้จะทุ่มเทให้กับทรานซิสเตอร์ที่เลี้ยงไดรฟ์หลังจากที่เราจะดูสั้นที่ไดรฟ์สับเลี้ยงที่ถูกนำมาใช้เป็นหลักในการขนาดกลางและขนาดเล็กขนาดและในที่สุดก็หันความสนใจไปยังไดรฟ์ servo ชนิดขนาดเล็ก. ไดรฟ์ทรานซิสเตอร์ซี - เจนเนอรัลมอเตอร์ขึ้นไปไม่กี่กิโลวัตต์แปลงกระดองสามารถจะมาจากทั้งเฟสเดียวหรือสามเฟสไฟ แต่สำหรับมอเตอร์ขนาดใหญ่สามเฟสจะใช้เสมอ ทรานซิสเตอร์หรือไดโอดแยกต่างหาก rectifier จะใช้ในการจัดหาข้อมูลของมอเตอร์: อำนาจมีมากน้อยกว่าพลังงานกระดองดังนั้นอุปทานมักจะเป็นเฟสเดียวดังแสดงในรูปที่ 4.1. การจัดแสดงในรูปที่ 4.1 เป็นเรื่องปกติของ ส่วนใหญ่ของไดรฟ์ซีและให้การควบคุมความเร็ววงปิด ฟังก์ชั่นของทั้งสองลูปควบคุมจะได้รับการสำรวจในภายหลัง แต่ผู้อ่านที่ไม่คุ้นเคยกับพื้นฐานของข้อเสนอแนะและวงปิดระบบอาจพบว่าเป็นประโยชน์ในการอ่านผ่านภาคผนวกที่จุดนี้. รูปที่ 4.1 แผนภาพของ DC ควบคุมความเร็ว มอเตอร์ไดรฟ์. จาน 4.1 ที่มีประสิทธิภาพสูงมอเตอร์แรงมีอากาศถ่ายเทดีซี มอเตอร์เป็นของทุกลามิเนตก่อสร้างและการออกแบบสำหรับใช้กับแปลงทรานซิสเตอร์ มอเตอร์เป่าลมขนาดเล็กเป็นเครื่องเหนี่ยวนำที่ทำงานอย่างต่อเนื่องจึงทำให้มอเตอร์หลักในการรักษาแรงบิดเต็มรูปแบบที่ความเร็วต่ำไม่ร้อน (Photo มารยาทของเทคนิคการควบคุม) วงจรไฟฟ้าหลักประกอบด้วยหกทรานซิสเตอร์วงจรสะพาน (ตามที่กล่าวไว้ในบทที่ 2) ซึ่ง rectifies อุปทาน AC เข้ามาในการผลิตไฟกระแสตรงเพื่อกระดองมอเตอร์ การชุมนุมของไทริสเตอร์ติดตั้งอยู่บนฮีทซิงค์ที่มักจะเรียกว่า 'สแต็ค' โดยการเปลี่ยนมุมยิงของไทริสเตอร์ที่ค่าเฉลี่ยของแรงดันไฟฟ้าแก้ไขสามารถที่แตกต่างกันจึงทำให้ความเร็วของมอเตอร์ที่จะควบคุม. เราเห็นในบทที่ 2 ว่า rectifier ควบคุมการผลิตรูปแบบดิบของ DC กับระลอกเด่นชัดในการส่งออก แรงดันไฟฟ้า. ส่วนนี้ระลอกก่อให้เกิดกระแสเร้าใจและฟลักซ์ในมอเตอร์และเพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียมากเกินไป Eddy ปัจจุบันและปัญหาการเปลี่ยนเสาและกรอบที่ควรจะเป็นของการก่อสร้างลามิเนต. เป็นที่ยอมรับปฏิบัติสำหรับมอเตอร์ที่ให้มาสำหรับใช้กับไดรฟ์ทรานซิสเตอร์ ที่จะมีการก่อสร้างลามิเนต แต่มอเตอร์เก่ามักจะมีเสาที่มั่นคงและ / หรือเฟรมและสิ่งเหล่านี้จะไม่เคยทำงานที่น่าพอใจกับอุปทาน rectifier นอกจากนี้ยังเป็นบรรทัดฐานสำหรับมอเตอร์ไดรฟ์ที่จะมาพร้อมกับแนบ 'เป่า' มอเตอร์เป็นมาตรฐาน นี้จะให้อย่างต่อเนื่องผ่านการระบายอากาศและช่วยให้มอเตอร์ในการดำเนินงานอย่างต่อเนื่องที่แรงบิดเต็มแม้จะลงไปที่ความเร็วต่ำสุดไม่ร้อน. PO ต่ำ