雙閉環(huán)v-m調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-04-22 12:40 本頁(yè)面
【正文】 引言 4 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制直流調(diào)速系統(tǒng)具有調(diào)速范圍廣、精度高、動(dòng)態(tài)性能好和易于控制等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于 電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中。根據(jù)晶閘管的特性，通過調(diào)節(jié)控制角α大小來調(diào)節(jié)電壓。本設(shè)計(jì)調(diào)速系統(tǒng)的主電路采用了三相全控橋整流電路來供電。為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和電流兩種負(fù)反饋分別起作用，可在系統(tǒng)中設(shè)置兩個(gè)調(diào)節(jié)器 ,采用轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，一般使電流環(huán)作為控制系統(tǒng)的內(nèi)環(huán)，轉(zhuǎn)速環(huán)作為控制系統(tǒng)的外環(huán)，以此來提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)性能。本文是按照工程設(shè)計(jì)的方法來設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速和電流調(diào)節(jié)器的。使電動(dòng)機(jī)滿足所要求的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)、電流環(huán)應(yīng)以跟隨性能為主，轉(zhuǎn)速環(huán)以抗擾性能為主。 直流電動(dòng)機(jī)具有良好的起、制動(dòng)性能。幾十年來，直流電機(jī)調(diào)速控制經(jīng) 歷了重大的變革。首先實(shí)現(xiàn)了整流器的更新?lián)Q代，以晶閘管整流裝置取代了習(xí)用已久的直流發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)組及水銀整流裝置使直流電氣傳動(dòng)完成了一次大的躍進(jìn)。同時(shí)，控制電路已經(jīng)實(shí)現(xiàn)高集成化、小型化、高可靠性及低成本。以上技術(shù)的應(yīng)用，使直流調(diào)速系統(tǒng)的性能指標(biāo)大幅提高，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。直流調(diào)速技術(shù)不斷發(fā)展，走向成熟化、完善化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，在不可逆脈寬調(diào)速、高精度的電氣傳動(dòng)領(lǐng)域中仍然難以替代。直流調(diào)速是指人為地或自動(dòng)地改變直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 ,以滿足工作機(jī)械的要求。從機(jī)械特性上看 ,就是通過改變電動(dòng)機(jī)的參數(shù)或外加工電壓等方法來改 變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性 ,從而改變電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性和工作特性機(jī)械特性的交點(diǎn) ,使電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)速度發(fā)生變化。近年來，交流調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展很快，然而直流拖動(dòng)系統(tǒng)無論在理論上和實(shí)踐上都比較成熟，并且從反饋閉環(huán)控制的角度來看，它又是交流拖動(dòng)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，所以直流調(diào)速系統(tǒng)在生產(chǎn)生活中有著舉足輕重的作用。 5 2. 調(diào)速系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 整體設(shè)計(jì) 直流電機(jī)的供電需要三相直流電，在生活中直接提供的三相交流380V 電源，因此要進(jìn)行整流，則本設(shè)計(jì)采用三相橋式整流電路變成三相直流電源，最后達(dá)到要求把電源提供給直流電動(dòng)機(jī)。如圖 1 設(shè)計(jì)的總 框架。 圖 1 本設(shè)計(jì)中直流電動(dòng)機(jī)由單獨(dú)的可調(diào)整流裝置供電，采用三相橋式全控整流電路作為直流電動(dòng)機(jī)的可調(diào)直流電源。通過調(diào)節(jié)觸發(fā)延遲角 а的大小來控制輸出電壓 Ud 的大小，從而改變電動(dòng)機(jī) M 的電源電壓。由改變電源電壓調(diào)速系統(tǒng)的機(jī)械特性方程式 : n=( Ud/CeФ) (RO+Ra)T/ CeCTФ2 注解： Ud 整流電壓 ,R0 為 整流裝置內(nèi)阻 由此 可知，改變 Ud，可改變轉(zhuǎn)速 n。 （ 1）系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般原則： 按照 “先內(nèi)環(huán)后外環(huán)” 的設(shè)計(jì) 原則，從內(nèi)環(huán)開始，逐步向外擴(kuò)展。在這里，首先設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器，然后把整個(gè)電流環(huán)看作是
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