直流v-m雙閉環(huán)不可逆調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)
【正文】 按線性系統(tǒng)計(jì)算的，而突加階躍給定時(shí)， ASR 飽和，不符合線性系統(tǒng)的前提，應(yīng)該按 ASR 退飽和的情況重新計(jì)算超調(diào)量。加電流啟動(dòng)時(shí)電流環(huán)將電機(jī)速度提高，并且保持為最大電流，而此時(shí)速度環(huán)則不起作用，使 轉(zhuǎn)速隨時(shí)間線性變化，上升到飽和狀態(tài)。轉(zhuǎn)速超調(diào)后， nU? 極性發(fā)生了變化，0nU??，則 ASR推出飽和。但是由于電流值達(dá)到限幅電流時(shí)，電流調(diào)節(jié)器 ACR 的作用使電流不再增加。掌握設(shè) 計(jì)步驟和方法，最后就是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。并 刻意的去培養(yǎng)這方面的能力。當(dāng)電流值達(dá)到限幅電流時(shí)，由于電流調(diào)節(jié)器 ACR 的作用使電流不再增加。使系統(tǒng)在最短時(shí)間內(nèi)完成啟動(dòng)。 用 simulink 繪制電路圖后，進(jìn)行仿真，得到如下波形。 轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù) T∑ n：按小時(shí)間近似處理 , T∑ n=1/KI+Ton=+= (417) 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇 按照設(shè)計(jì)要求，選用典型Ⅱ型系統(tǒng)的 PI 調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為 ? ? ? ?1nnASR nKsWS s?? ?? (418) 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)圖如圖 42： 圖 42 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)圖 武漢理工大學(xué)《電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 10 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的參數(shù)計(jì)算 按跟隨和抗擾性能都較好的原則，取 h=5， 則 ASR 的超前時(shí)間常數(shù)為 τ n=hT∑ n=5 =， (419) 可求得轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)增益 222222 62 1 ??? ?????? ssThhK nN， (420) 因?yàn)?Ce=?min/r， α =12V/ nN =12/375=?r/min，于是 (421) 可得 ASR 的比例系數(shù) ： 11 )1( ????? ?????? ? n men RTh TChK ? ? (422) 近似條件校驗(yàn) 由式 K=ω 1ω c得轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率為 ： 111 ?? ????? ssKwKw nNN ? (423) 電流環(huán)傳遞函數(shù)簡(jiǎn)化條件 ： iI wssTK ??? ??? 11 ， 滿足簡(jiǎn)化條件 (424) 轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件 ： onI wssTK ??? ?? 11 ， 滿足近似條件 (425) 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的實(shí)現(xiàn) 取 R0=40kΩ，則 Rn=KnR0=11 40=440kΩ； (426) Cn=τ n/Rn=（ 440 103）≈ 106F= F，取 F； (427) Con=4Ton/R0=4 （ 40 103） =2 106=2μ F， 取 2μ F。 截止頻率 ω c 近似條件校驗(yàn) 電流環(huán)截止頻率 ： 1ci IK s? ??? 。 電流濾波時(shí)間 oiT =， 電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)之和 iT? ：按小時(shí)間常數(shù)近似處理， 電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)之和 iT? ：按小時(shí)間常數(shù)近似處理，取 i s oiT T T? ?? = (41) 電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)要求 5%i?? ，并保證穩(wěn)態(tài)電流無(wú)差，可按典型Ⅰ型系統(tǒng)設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器。為了引出電流反饋，在電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖中必須把電樞電流 dI 顯露出來(lái)，如圖 所示。這就形成了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。一般的調(diào)速系統(tǒng)要求以穩(wěn)和準(zhǔn)為主，采用 PI 調(diào)節(jié)器便能保證系統(tǒng)獲得良好的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能。在電路控制下，只有接在 電路共陰極組中電位為最高又同時(shí)輸入觸發(fā)脈沖的晶閘管，以及接在電路共陽(yáng)極組中電位最低而同時(shí)輸入觸發(fā)脈沖的晶閘管，同時(shí)導(dǎo)通時(shí)，才構(gòu)成完整的整流電路。通過(guò)調(diào)節(jié)閥裝置 GT 的控制電壓 cU 來(lái)移動(dòng)觸發(fā)脈沖的相位，即可改變平均整流電壓 dU ，從而實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速。如圖 設(shè)計(jì)的總框架。三相全控橋整流電路可實(shí)現(xiàn)對(duì)共陰極組和共陽(yáng)極組同時(shí)進(jìn)行控制，控制角都是 。 考慮到控制角α增大，會(huì)使負(fù)載電流斷續(xù)，并且負(fù)載為直流電動(dòng)機(jī)時(shí)，由于電流斷續(xù)和直流的脈動(dòng)，會(huì)使晶閘管導(dǎo)通角θ減少，整流器等效內(nèi)阻增大，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性變軟 ，換向條件惡化，并且增加電動(dòng)機(jī)的損耗，故在直流側(cè)串接一個(gè)
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