基于plc的雙閉環(huán)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-wenkub
2022-09-11 18:04:25 本頁(yè)面
【正文】 題。 轉(zhuǎn)子直流回路的傳遞函數(shù) 根據(jù) 下 圖 2 的等效電路圖可以列出串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)子直流回路的動(dòng)態(tài)電壓平衡方程式 圖 2 串級(jí)調(diào)速系統(tǒng) a） 主電路 b）等效電路 皖西學(xué)院課程設(shè)計(jì) 7 式中 Ud0 —— 當(dāng) s=1 時(shí) 轉(zhuǎn) 子 整 流 器 輸 出 的 空 載 電 壓 ，； Ui0 —— 逆變器直流側(cè)的空載電壓， ； L—— 轉(zhuǎn)子直流回路總電感， L = 2LD + 2LT + LL LD —— 折算到轉(zhuǎn)子側(cè)的異步電動(dòng)機(jī)每相漏感， ； LT —— 折算到二次側(cè)的逆變變壓器每相漏感， ； LL —— 平波電抗器電感； R —— 轉(zhuǎn)差率為 s 時(shí) 轉(zhuǎn) 子 直 流 回 路 等 效 電 阻 。 皖西學(xué)院課程設(shè)計(jì) 8 圖 3 轉(zhuǎn)子直流回路動(dòng)態(tài)框圖 異步電動(dòng)機(jī)的傳遞函數(shù) 異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩為 電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式為 或?qū)懗? 式中 IL—— 負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL 所對(duì)應(yīng)的等效直流電流。在采用工程設(shè)計(jì)方法進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，可以像直流調(diào)速系統(tǒng)那樣，電流環(huán)按典型 I 型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)速環(huán)按典型 Ⅱ 型系統(tǒng)設(shè)計(jì)。總的原則是在起動(dòng)時(shí)必須使逆變器先于電機(jī)接上電網(wǎng)，停車時(shí)則比電機(jī)后脫離電網(wǎng)，以防止逆變器交流側(cè)斷電，而使晶閘管無(wú)法關(guān)斷，造成逆變器的短路事故。由于這類機(jī)械不經(jīng)常起動(dòng)，所用的起動(dòng)電阻等都可按短時(shí)工作制選用，容量與體積都較小。然后依次接通接觸器 K1，接人起動(dòng)電阻 R，再接通 K0，把電機(jī)定子 回路與電網(wǎng)接通，電動(dòng)機(jī)便以轉(zhuǎn)子串電阻的方式起動(dòng)。 皖西學(xué)院課程設(shè)計(jì) 17 如果生產(chǎn)機(jī)械許可，也可以不用檢測(cè)最低轉(zhuǎn)速自動(dòng)控制，而讓電動(dòng)機(jī)在串電阻方式下起動(dòng)到最高速，切換到串級(jí)調(diào)速后，再按工藝要求調(diào)節(jié)到所需要的轉(zhuǎn)速運(yùn)行。在起動(dòng)控制時(shí)讓逆變器先于電動(dòng)機(jī)接通交流電網(wǎng)，然后使電動(dòng)機(jī)的定子與交流電網(wǎng)接通，此時(shí)轉(zhuǎn)子呈開(kāi)路狀態(tài)，可防止因電動(dòng)機(jī)起 動(dòng)時(shí)的合閘過(guò)電壓通過(guò)轉(zhuǎn)子回路損壞整流裝置，最后再使轉(zhuǎn)子回路與整流器接通。 皖西學(xué)院課程設(shè)計(jì) 18 第 6 章： 操作控制電路 PLC 的選擇 PLC 產(chǎn)品的種類繁多。 PLC 機(jī)型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護(hù)方便的前提下 ,力爭(zhēng)最佳的性能價(jià)格比。故選擇具有 24 個(gè)輸入接口， 16 個(gè)輸出接口的 F40MR 可編程序控制器，I/O 接口圖如下圖 10 所示。 （ 2） 控制電路圖中的中間繼電器和時(shí)間繼電器都用 PC 軟件中的中間繼電器和時(shí)間繼電器代替。也對(duì)我今 后從事控制類工作受益匪淺 。 但 是，在設(shè)計(jì)過(guò)程中也遇到很多困難，經(jīng)過(guò)查資料和咨詢老師，一一解決了這些難題。而繼電器、接觸器動(dòng)作從吸合到釋放有一段延時(shí)，否則會(huì)引起主電路短路，編程時(shí)考慮到這一點(diǎn)。 綜合以上因素，我們選擇三菱系列的 PLC。因此 ,合 理選用 PLC,對(duì)于提高 PLC 控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有著重要意義。當(dāng)轉(zhuǎn)子回路接通時(shí)，由于轉(zhuǎn)子整流電壓小于逆變 電壓，直流回路無(wú)電流，電動(dòng)機(jī)尚不能起動(dòng)。但電動(dòng)機(jī)要先升到最高轉(zhuǎn)速，再通過(guò)減速達(dá)到工作轉(zhuǎn)速，對(duì)于有些生產(chǎn)機(jī)械是不允許的。不允許在未達(dá)到設(shè)計(jì)最低轉(zhuǎn)速以前就把電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路與串級(jí)調(diào)速裝置聯(lián)通，否則轉(zhuǎn)子電壓會(huì)超過(guò)整流器件的電壓定額而損壞器件，所以轉(zhuǎn)速檢測(cè)或起動(dòng)時(shí)間計(jì)算必須準(zhǔn)確。 皖西學(xué)院課程設(shè)計(jì) 16 圖 9 串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)簡(jiǎn)介啟動(dòng)控制原理圖 圖 9 所示是間接起動(dòng)控制原理圖。 間接起動(dòng) 大部分采用串級(jí)調(diào)速的設(shè)備是不需要從零速到額定轉(zhuǎn)速作全范圍調(diào)速的，特別對(duì)于風(fēng)機(jī)、泵、壓縮機(jī)等機(jī)械，其調(diào)速范圍本來(lái)就不大，串級(jí)調(diào)速裝置的容量可以選擇比電動(dòng)機(jī)小得多。電流調(diào)節(jié)器選用 PI 型，其傳遞函數(shù)為： ssKsW iiiACR ?? 1)( ?? 3．電流調(diào)節(jié)器參數(shù)的計(jì)算 ACR 超前時(shí)間常數(shù)： i?=Tl =TLr = ? ? ,因此，電流環(huán)開(kāi)環(huán)增益 :
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