直流調(diào)速課程設計任務書-文庫吧
2025-07-05 04:04 本頁面
【正文】 寬度調(diào)制的方法，把恒定的直流電源電壓調(diào)制成頻率一定、寬度可變的脈沖電壓序列，從而可以改變平均輸出電壓的大小，以調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，達到設計要求?？傮w方案簡化圖如圖12所示。圖12雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構簡化圖用雙閉環(huán)轉(zhuǎn)速電流調(diào)節(jié)方法，雖然相對成本較高，但保證了系統(tǒng)的可靠性能，保證了對生產(chǎn)工藝的要求的滿足，既保證了穩(wěn)態(tài)后速度的穩(wěn)定，同時也兼顧了啟動時啟動電流的動態(tài)過程。在啟動過程的主要階段，只有電流負反饋，沒有轉(zhuǎn)速負反饋，不讓電流負反饋發(fā)揮主要作用，既能控制轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差調(diào)節(jié)，又能控制電流使系統(tǒng)在充分利用電機過載能力的條件下獲得最佳過渡過程，很好的滿足了生產(chǎn)需求。圖13 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的靜特性圖14雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構圖圖15雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構圖 在正常運行時，電流調(diào)節(jié)器是不會達到飽和狀態(tài)的。因此，對于靜特性來說，只有轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和與不飽和兩種情況 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的靜特性如上圖所示，式中a，b —— 轉(zhuǎn)速和電流反饋系數(shù)。由第一個關系式可得，從而得到上圖靜特性的CA段。與此同時，由于ASR不飽和，U*i U*im，從上述第二個關系式可知: Id Idm。 這就是說， CA段靜特性從理想空載狀態(tài)的 Id = 0 一直延續(xù)到 Id = Idm ，而 Idm一般都是大于額定電流 IdN 的。這就是靜特性的運行段，它是水平的特性。這時，ASR輸出達到限幅值U*im ，轉(zhuǎn)速外環(huán)呈開環(huán)狀態(tài)，轉(zhuǎn)速的變化對系統(tǒng)不再產(chǎn)生影響。雙閉環(huán)系統(tǒng)變成一個電流無靜差的單電流閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。穩(wěn)態(tài)時式中，最大電流Idm是由設計者選定的，取決于電機的容許過載能力和拖動系統(tǒng)允許的最大加速度。式中所描述的靜特性是上圖中的AB段，它是垂直的特性。這樣的下垂特性只適合于 n n0 的情況，因為如果 n n0 ，則Un U*n ，ASR將退出飽和狀態(tài)。雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性在負載電流小于Idm時表現(xiàn)為轉(zhuǎn)速無靜差，這時，轉(zhuǎn)速負反饋起主要調(diào)節(jié)作用。當負載電流達到 Idm 后，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和，電流調(diào)節(jié)器起主要調(diào)節(jié)作用，系統(tǒng)表現(xiàn)為電流無靜差，得到過電流的自動保護。圖16 主電路設計圖 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結(jié)構圖以及動態(tài)結(jié)構圖圖21 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構圖U*na UcIdLnUd0Un+b +UiWASR(s)WACR(s)Ks Tss+11/RTl s+1RTmsU*iId1/Ce+E圖22雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構圖U*na UcIdLnUd0Un+b +UiWASR(s)WACR(s)Ks Tss+11/RTl s+1RTmsU*iId1/Ce+E 橋式可逆PWM變換器的工作原理脈寬調(diào)制器的作用是：用脈沖寬度調(diào)制的方法，把恒定的直流電源電壓調(diào)制成頻率一定寬度可變的脈沖電壓序列，從而平均輸出電壓的大小，以調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速。橋式可逆PWM變換器電路如圖23所示。這是電動機M兩端電壓的極性隨開關器件驅(qū)動電壓的極性變化而變化。圖23 H形雙極式逆變器電路雙極式控制可逆PWM變換器的四個驅(qū)動電壓波形如圖24所示。 圖24 H形雙極式逆變器的驅(qū)動電壓波形他們的關系是：。在一個開關周期內(nèi)，當時，晶體管、飽和導通而、截止，這時。當時，、截止，但、不能立即導通，電樞電流經(jīng)、續(xù)流，這時。在一個周期內(nèi)正負相間，這是雙極式PWM變換器的特征，其電壓、電流波形如圖2所示。電動機的正反轉(zhuǎn)體現(xiàn)在驅(qū)動電壓正、負脈沖的寬窄上。當正脈沖較寬時，則的平均值為正，電動機正轉(zhuǎn)，當正脈沖較窄時，則反轉(zhuǎn)；如果正負脈沖相等，平均輸出電壓為零，則電動機停止。雙極式控制可逆PWM變換器的輸出平均電壓為如果定義占空比，電壓系數(shù)則在雙極式可逆變換器中調(diào)速時，的可調(diào)范圍為0～1相應的。當時，為正，電動機正轉(zhuǎn)；當時，為負，電動機反轉(zhuǎn)；當時，電動機停止。但電動機停止時電樞電壓并不等于零，而是正負脈寬相等的交變脈沖電壓，因而電流也是交變的。這個交變電流的平均值等于零，不產(chǎn)生平均轉(zhuǎn)矩，徒然增大電動機的損耗這是雙極式控制的缺點。但它也有好處，在電動機停止時仍然有高頻微震電流，從而消除了正、反向時靜摩擦死區(qū)，起著所謂“動力潤滑”
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