雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)_畢業(yè)設計論文-文庫吧
2025-07-17 13:09 本頁面
【正文】 個調節(jié)器，專門用于調節(jié)電流量，從而在調速系統(tǒng)中設置了轉速和電流兩個調節(jié)器，形成轉速、電流雙閉環(huán)調速控制。雙閉環(huán)調速控制系統(tǒng)中采用了兩個調節(jié)器，分別調節(jié)轉速和電流，二者之間實現串級連接。圖1－、電流雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的原理圖。圖中兩個調節(jié)器ASR和ACR分別為轉速調節(jié)器和電流調節(jié)器，二者串級連接，即把轉速調節(jié)器的輸出作為電流調節(jié)器的輸入，再用電流調節(jié)器的輸出去控制晶閘管整流器的觸發(fā)裝置。電流環(huán)在內，稱之為內環(huán)；轉速環(huán)在外，稱之為外環(huán)。兩個調節(jié)器輸出都帶有限幅，ASR的輸出限幅什Uim決定了電流調節(jié)器ACR的給定電壓最大值Uim，對就電機的最大電流；電流調節(jié)器ACR輸出限幅電壓Ucm限制了整流器輸出最大電壓值，限最小觸發(fā)角α。 雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)電路原理圖。圖中和分別表示轉速調節(jié)器和電流調節(jié)器的傳遞函數。如果采用PI調節(jié)器，則有 （11） （12）為了引出電流反饋，在電動機的動態(tài)框圖中必須把電樞電流顯露出來。 雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)動態(tài)結構圖 由于設計要求無靜差調速，電流超調量≤5%，因此可以選擇轉速，電流雙閉環(huán)控制直流調速系統(tǒng)。其中采用轉速負反饋和PI調節(jié)器的直流反饋調速系統(tǒng)可以在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下實現轉速無靜差，而速度反饋保證系統(tǒng)的較高動態(tài)性能，例如：要求快速起制動，突加負載動態(tài)速降小等等。其系統(tǒng)的組成框圖如圖2－2所示。 圖2－2轉速，電流雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)框圖第四章 調速系統(tǒng)的設計 系統(tǒng)的組成為了實現轉速和電流兩種負反饋分別起作用，可在系統(tǒng)中設置兩個調節(jié)器，分別調節(jié)轉速和電流，即分別引入轉速負反饋和電流負反饋。二者之間實行嵌套（或稱串級）聯(lián)接如下圖3－1所示。起動過程，只有電流負反饋，沒有轉速負反饋。穩(wěn)態(tài)時，只有轉速負反饋，沒有電流負反饋。 為了獲得良好的靜、動態(tài)性能，轉速和電流兩個調節(jié)器一般都采用P I調節(jié)器，所以對于系統(tǒng)來說，PI調節(jié)器是系統(tǒng)核心，必須掌握其性能，其原理圖如圖32： 圖32. PI調節(jié)器輸入與輸出的關系： PI調節(jié)器的工作過程：當輸入電壓突然加上時，電容C相當于短路，這時便是一個比例調節(jié)器。因此，輸出量產生一個立即響應輸出量的跳變，隨著對電容的充電，輸出電壓逐漸升高，這時相當于一個積分環(huán)節(jié)。只要 ，U0將繼續(xù)增長下去，直到時，才達到穩(wěn)定狀態(tài)。 這樣構成的雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的電路原理圖示于下圖33。 圖33 雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)電路原理圖 ++TG++RP2U*nR0R0UcUiRiCi++R0R0RnCnASRACRLMRP1UnU*iLM+MTAIdUdMTGUPE++圖中標出了兩個調節(jié)器輸入輸出電壓的實際極性，它們是按照電力電子變換器的控制電壓Uc為正電壓的情況標出的，并考慮到運算放大器的倒相作用。同時圖中表出，兩個調節(jié)器的輸出都是帶限幅作用的。轉速調節(jié)器ASR的輸出限幅電壓U*im決定了電流給定電壓的最大值；電流調節(jié)器ACR的輸出限幅電壓Ucm限制了電力電子變換器的最大輸出電壓Udm。雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的實際動態(tài)結構框圖如圖2－所示，它包括了電流濾波，轉速濾波和給定信號的濾波環(huán)節(jié)。其時間常數分別為Toi和Ton。 圖3－4雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的動態(tài)結構圖圖中WASR
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