雙閉環(huán)邏輯無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)(文件)
【正文】 電壓Un*突變?yōu)榱?。由于在這一階段中投入逆變工作的仍是原來(lái)處于整流狀態(tài)工作的一組裝置，所以稱(chēng)為本組逆變階段。電機(jī)制動(dòng)有兩個(gè)狀態(tài)，一是反接制動(dòng)：電流過(guò)零反相，直到：二是回饋制動(dòng)：系統(tǒng)力圖維持使電機(jī)恒減速制動(dòng)。（2） 回饋制動(dòng)當(dāng)反向電流達(dá)到并略有超調(diào)時(shí)，ACR輸入偏差信號(hào)變負(fù)，輸出電壓從飽和值退出，其數(shù)值很快減小，又由負(fù)變正，然后再增大，使VR回到逆變狀態(tài)，而VF變成待整流狀態(tài)。它組逆變回饋制動(dòng)是制動(dòng)過(guò)程中的主要階段，所占時(shí)間最長(zhǎng)。如此時(shí)電機(jī)停轉(zhuǎn)，整個(gè)制動(dòng)過(guò)程便結(jié)束了。當(dāng)=0時(shí)，E仍繼續(xù)下降，這時(shí)就無(wú)法維持不變了，于是電流立即衰減，開(kāi)始了反向減流子階段。由于電流恒定，電感中磁能基本不變。但由于的數(shù)值略減，使反組VR由待整流進(jìn)入整流，在整流電壓和電動(dòng)機(jī)反電動(dòng)勢(shì)E的共同作用下，反向電流很快增長(zhǎng)，電動(dòng)機(jī)處于反接制動(dòng)狀態(tài)，開(kāi)始減速。當(dāng)主回路電流下降過(guò)零時(shí)，本組逆變終止，轉(zhuǎn)到反組VR工作。這時(shí)電樞電流方向還沒(méi)有來(lái)得及改變，電流反饋電壓Ui的極性仍為正，在（Uim*+ Ui）合成信號(hào)的作用下，ACR的輸出電壓躍變成負(fù)的限幅值，使正組VF由整流狀態(tài)很快變成的逆變狀態(tài)，同時(shí)反組VR由待逆變狀態(tài)轉(zhuǎn)變成待整流狀態(tài)。根據(jù)移相觸發(fā)特性可知，此時(shí)，正組整流，而，所以反組待逆變。 邏輯無(wú)環(huán)流系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)分析圖51向我們展示了邏輯控制無(wú)環(huán)流系統(tǒng)原理圖，現(xiàn)在我們根據(jù)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)來(lái)說(shuō)明圖中正反組晶閘管的工作狀態(tài)。還有一個(gè)充分必要條件是零電流的控制信號(hào)。當(dāng)電樞電流為0時(shí)，邏輯裝置根據(jù)住信號(hào)Ui*極性相對(duì)應(yīng)，因此Ui*極性必是邏輯切換的一個(gè)必要條件。矩極性信號(hào)Ui*系統(tǒng)正確的選組與換組，而且在任何情況下杜絕環(huán)流的發(fā)生，獲得電動(dòng)機(jī)四象限正常運(yùn)行。 可逆系統(tǒng)對(duì)邏輯裝置的基本要求 任何情況下，絕對(duì)不允許同時(shí)開(kāi)放兩組晶閘管的觸發(fā)脈沖，必須是一組晶閘管工作時(shí)，另一組晶閘管的觸發(fā)脈沖被封鎖。環(huán)流太大甚至?xí)?dǎo)致晶閘管損壞，固必須予以抑制。針對(duì)電機(jī)本身的可逆方案實(shí)現(xiàn)的方法以及處理環(huán)流的方式不同，可控硅直流調(diào)速系統(tǒng)的形式，結(jié)構(gòu)很多，大致上有以下四種： 1） 有環(huán)流電樞可逆直流調(diào)速系統(tǒng) 2） 邏輯無(wú)環(huán)流電樞可逆直流調(diào)速系統(tǒng) 3） 錯(cuò)位無(wú)環(huán)流電樞可逆直流調(diào)速系統(tǒng) 4） 磁場(chǎng)可逆直流調(diào)速系統(tǒng) 在這四種直流調(diào)速系統(tǒng)中，我們選擇邏輯無(wú)環(huán)流電樞可逆直流調(diào)速系統(tǒng),這是因?yàn)闊o(wú)環(huán)流系統(tǒng)不僅消除了直流環(huán)流，還消除了脈動(dòng)環(huán)流。小時(shí)間常數(shù)近似條件 wci≤＝＝471滿(mǎn)足近似條件。(4)當(dāng)電機(jī)過(guò)載甚至堵轉(zhuǎn)時(shí)，限制電樞電流的最大值，起快速的自動(dòng)保護(hù)作用。(3)其輸出限幅值決定電機(jī)允許的最大電流。表43 校正成典型II型系統(tǒng)的幾種調(diào)節(jié)器選擇控制對(duì)象相近都很小調(diào)節(jié)器參數(shù)配合認(rèn)為：（或）(或)認(rèn)為：圖47 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖電流濾波、轉(zhuǎn)速濾波和兩個(gè)給定信號(hào)的濾波環(huán)節(jié)。表41 典型II型系統(tǒng)階躍輸入跟隨性能指標(biāo)（按Mrmin準(zhǔn)則確定關(guān)系時(shí)）h345678910/T/Tk%3%2%2%1%1%1%1%1表42 典型II型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)抗擾性能指標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系h345678910CMAX/CBtm/Ttv/T%%%%%%%%由表42中數(shù)據(jù)可見(jiàn)，一般來(lái)說(shuō)， h 值越小， Cmax/Cb 也越小， tm和tv 都短，因而抗擾性能越好，這個(gè)趨勢(shì)與跟隨性能指標(biāo)中超調(diào)量與h 值的關(guān)系恰好相反，反映了快速性與穩(wěn)定性的矛盾。轉(zhuǎn)速超調(diào)后，ASR輸入偏差電壓變負(fù)，使它開(kāi)始退出飽和狀態(tài)， 和很快下降。第 II 階段 恒流升速階段 (t1t2) 在這個(gè)階段中，ASR始終是飽和的，轉(zhuǎn)速環(huán)相當(dāng)于開(kāi)環(huán)，系統(tǒng)成為在恒值電流Uim給定下的電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)，基本上保持電流Id 恒定，因而系統(tǒng)的加速度恒定，轉(zhuǎn)速呈線(xiàn)性增長(zhǎng)。圖46 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速和電流波形 由于在起動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR經(jīng)歷了不飽和、飽和、退飽和三種情況，整個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程就分成圖中標(biāo)明的I、II、III三個(gè)階段。 基于上述電流截止負(fù)反饋的調(diào)速系統(tǒng)在動(dòng)態(tài)過(guò)程過(guò)所遇到的問(wèn)題，我們來(lái)看看用雙閉環(huán)是否能解決。在單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，只有電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)是專(zhuān)門(mén)用來(lái)控制電流的，但它只是在起過(guò)臨界電流值以后，靠強(qiáng)烈的負(fù)反饋?zhàn)饔孟拗齐娏鞯臎_擊，并不能很理想地控制電流的動(dòng)態(tài)波形。這就是采用了兩個(gè)PI調(diào)節(jié)器分別形成內(nèi)外兩個(gè)閉環(huán)的效果。這些關(guān)系反映了PI調(diào)節(jié)器則不然，其輸出量的穩(wěn)態(tài)值與輸入無(wú)關(guān)，而是由它后面環(huán)節(jié)的需要決定的。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器不飽和，也就是，雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)工作中兩個(gè)調(diào)節(jié)器都不飽和時(shí)，各變量之間的關(guān)系對(duì)于ASR
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