帶電流截止負(fù)反饋的轉(zhuǎn)速閉環(huán)的數(shù)字式直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真與設(shè)計(jì)-文庫吧
2025-06-15 01:06 本頁面
【正文】 速 970rpm環(huán)境條件:電網(wǎng)額定電壓:380/220V。 電網(wǎng)電壓波動(dòng):10%。環(huán)境溫度:40~+40攝氏度。 環(huán)境濕度:10~90%. 控制系統(tǒng)性能指標(biāo): 電流超調(diào)量小于等于5%。 空載起動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量小于等于30%。調(diào)速范圍D＝20。.四、轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的原理該系統(tǒng)由轉(zhuǎn)速給定環(huán)節(jié)為Un*,放大倍數(shù)為KP的放大器、移相觸發(fā)器CF、晶閘管整流器和直流電動(dòng)機(jī)M、測速發(fā)電機(jī)TG等組成。帶轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性方程為:K=KPKSKa/Ce,KP為放大器放大倍數(shù)。KS為晶閘管整流器放大倍數(shù)。Ce為電動(dòng)機(jī)電動(dòng)勢常數(shù)。 為轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)。R 為電樞回路總電阻。 式可以看到,如果適當(dāng)增大放大器放大倍數(shù)KP電機(jī)的轉(zhuǎn)速降△n 將減小,電動(dòng)機(jī)有更好的保持速度穩(wěn)定的性能。為了獲得良好的靜、動(dòng)態(tài)性能，轉(zhuǎn)速和電流兩個(gè)調(diào)節(jié)器一般都采用 P I 調(diào)節(jié)器，這樣構(gòu)成的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的電路原理圖示于下圖。圖中標(biāo)出了兩個(gè)調(diào)節(jié)器輸入輸出電壓的實(shí)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(biāo)出的，并考慮到運(yùn)算放大器的倒相作用。1 電截止負(fù)反饋為了解決反饋閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)和堵轉(zhuǎn)時(shí)電流過大問題,系統(tǒng)中必須有自動(dòng)限制電樞電流的環(huán)節(jié)。根據(jù)反饋控制原理,要維持哪一個(gè)物理量基本不變,就應(yīng)該引入那個(gè)物理量的負(fù)反饋。那么引入電流負(fù)反饋,應(yīng)該能夠保持電流基本不變,使它不超過允許值。但是這種作用只應(yīng)在起動(dòng)和堵轉(zhuǎn)時(shí)存在,在正常運(yùn)行時(shí)又得取消,讓電流自由地隨著負(fù)載增減,這樣的當(dāng)電流大到一定程度時(shí)才出現(xiàn)的電流負(fù)反饋叫做電流截止負(fù)反饋,簡稱截流反饋。為了實(shí)現(xiàn)截流反饋,須在系統(tǒng)中引入電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)。如圖1所示,電流反饋信號(hào)取自串人電動(dòng)機(jī)電樞回路的小阻值電阻RS,IdRS正比于電流。設(shè)Idcr為臨界的截止電流,當(dāng)電流大于Idcr時(shí)將電流負(fù)反饋信號(hào)加到放大器的輸入端,當(dāng)電流小于Idcr時(shí)將電流反饋切斷。為了實(shí)現(xiàn)這一作用,須引入比較電壓U。圖1a中利用獨(dú)立的直流電源作比較電壓,其大小可用電位器調(diào)節(jié),相當(dāng)于調(diào)節(jié)截止電流。在IdRS與U之間串接一個(gè)二極管VD,當(dāng)IdRSU時(shí),二極管導(dǎo)通,電流負(fù)反饋信號(hào)Ui即可加到放大器上去。當(dāng)IdRS≤U時(shí),二極管截止,Ui即消失。顯然,在這一線路中,截止電流Idcr=U/RS。圖21b中利用穩(wěn)壓管 VST的擊穿電壓Ubr作為比較電壓,線路要簡單得多,但不能平滑調(diào)節(jié)截止電流值。圖1 電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)圖2 電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)的輸入輸出特性圖3 帶電流截止負(fù)反饋閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)的輸入輸出特性如圖2所示,它表明:當(dāng)輸入信號(hào)(IdRsU)為正值時(shí),輸出和輸入相等。當(dāng)(IdRsU)為負(fù)值時(shí),輸出為零。這是一個(gè)非線性環(huán)節(jié)(兩
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