【正文】 ，如為正值則極性正確，將其調(diào)為最大。速度環(huán) ASR 即調(diào)好。電機堵轉(zhuǎn)，將電位器 W5 調(diào)為反饋最弱（逆時針旋到頭）。由此可見此電路的作用是當(dāng)輸入與轉(zhuǎn)速反饋電壓接近零時，封鎖住轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR，以免調(diào)節(jié)器零漂引起可控硅整流電路有輸出電壓造成電機爬行等不正常現(xiàn)象。 本課題未來的研究重點是如何更好的解決快速性和穩(wěn)定性之間的矛盾，另外還可考慮設(shè)計雙閉環(huán)可逆系統(tǒng)。清華大學(xué)出版社 [4] 梁亦鉑 ,王正茂 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 QA9wkxFyeQ^! djsXuyUP2kNXpRWXm Aamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 QA9wkxFyeQ^! dj sXuyUP2kNXpRWXm Aamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。A（萬kWh）shg1Pshg1PshfPb b39。 [2] 薛定宇近年來，高性能交流調(diào)速技術(shù)發(fā)展很快，交流調(diào)速系統(tǒng)正逐步取代直流調(diào)速。其組成主要分為兩大部分：速封鎖及 PI調(diào)節(jié)電路和多種故障保護電路。電流環(huán)即調(diào)好。 （ 2）調(diào)整速度環(huán) ASR。 ◎ ASR 的限幅值。調(diào)節(jié)初相位角，調(diào)節(jié)電位器 Wp（ Up 的值），使得給定電壓（ Ug）值最大時，輸出電壓Ud =300V；給定電壓（ Ug）值為 0V時， 輸出電壓 Ud =0V。如果調(diào)節(jié)器參數(shù)整定得不夠好，也會有一段振蕩過程。與此同時，電機的反電動勢 E也按線性增長，對電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)來說， E是一個線性漸增的擾動量，為了克服它的擾動， 0dU 和 cU 也必須基本上按線性增長，才能保持 dI 恒定。借此論文的完成之際，謹向我的導(dǎo)師以及教導(dǎo)和幫助我的其他師長、朋友、同學(xué)表達我衷心的感謝和崇高的敬意 ! 焦作大學(xué) （論文） 圖 41 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 1． 空載起動 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)突加給定電壓 *nU 由靜止狀態(tài)起動時，轉(zhuǎn)速和電流的動態(tài)過程示于圖 42。運動控制系統(tǒng) [M]直流電機在某些工業(yè)中也是不可替代的。其作用如下： 當(dāng)給定電壓 Ugn 與反饋電壓 Ufn 的絕對值都小于 0． 7V時， (其值與電阻 RR剛 o、 R1 R R R6 等有關(guān)具體大小，請參考運放的應(yīng)用等書籍 )運放A A2 的輸出均為高電平，此時三極管 T1 導(dǎo)通， T2 的基極為低電平，三極管T2 導(dǎo)通， +15V 加到場效應(yīng)管的柵極上 (使其導(dǎo)通 )封鎖轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，使轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸出電壓為 0V(即 s2 點 )。 （ 4）過電流的整定。（此時 Ud =220V 即可）。其值也由系統(tǒng)負載決定，一般取 6V，本系統(tǒng)取 。限幅值的依據(jù)，分別取決于 Ud =f（ UK ）和Ufi =β Id 。根據(jù)電氣圖紙，檢查主電路各部件及控制電路各部件間的連線是否正確，標號是否符合圖紙要求，連接點是否牢固，焊接點是否有虛焊，連接導(dǎo)線規(guī)格是 否符合要求，接插件的接觸是否良好等。當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到給定值 0* nn ? 時，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR 的輸入偏差減小到零，輸出維持在限幅值 *imU ，電機仍在加速，使轉(zhuǎn)速超調(diào)。突加給定電壓 *nU 后， cU 、 0dU 、 dI 都上升，在 dI 沒有達到負載電流 dLI 以前，電機還不能轉(zhuǎn)動。在設(shè)備物理上的允許條件下實現(xiàn)最短時間的控制稱作“時間最優(yōu)控制”，對于調(diào)速系統(tǒng)，在電動機允許過載能力限制下的恒流起動，就是時間最優(yōu)控制。 同時 , 由于 IdIdm, 使Δ Uci= Usm+β Id0, 故 LT 的輸出 Uc 迅速下降 , Ud 和 Id 隨之迅速下降 , 轉(zhuǎn)速急劇下降 , 但 LT 的調(diào)節(jié)作用將使 Id 維 持 Idm 不變 , 直到堵轉(zhuǎn)為止。 啟動過程 雙閉環(huán)直流自動調(diào)速系統(tǒng)的啟動過程可分為以下 3 個階段。 其中 電流環(huán)等效時間常數(shù) ssTK iI ???? ? 則轉(zhuǎn)速環(huán)節(jié)小時間常數(shù) ???? onIn TKT 1+= 則轉(zhuǎn)速環(huán)結(jié)構(gòu)框圖可簡化為圖 310 XVI n ( s )+A S R Ce T m sRU * n ( s )? I d ( s )? / ?T ? n s+ 1U * n ( s )+I dL ( s ) 圖 310轉(zhuǎn)速換的動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖及其化簡 （等效成單位負反饋系統(tǒng)和小慣性的近似處理） 按照設(shè)計要求，選用 PI 調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為 1nnAS Rn()() KsWs s?? ?? 式中 Kn 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)； ? n 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的超前時間常數(shù)。 2） 忽略反電動勢變化對電流環(huán)動態(tài)影響的條件 cilm wTT ? 1313 ???? 滿足近似條件。 +A CRU c ( s ) Ks /R( T s s+ 1)( T l s+ 1)I d ( s )U*i ( s )? ?T 0i s+ 1 圖 35 電流環(huán)的動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖及其化簡（等效成單位負反饋系統(tǒng)） 最后，由于 Ts 和 Toi 一般都比 Tl 小得多，可以當(dāng)作小慣性群而近似地看作是一個慣性環(huán)節(jié)，其時間常數(shù)為 T∑ i = Ts + Toi 查表 1得 ，三相橋式電路的平均失控時間為 ? ， 電流濾波時間常數(shù)oiT .三相橋式電路的每個波頭的時間是 ，為了基本濾平波頭，應(yīng)有（ 1～ 2）oiT =，因此取 oiT = 電流環(huán)小時間常數(shù)之和 T∑ i = Ts + Toi=。然而，在抑制交流分量的同時， 濾波環(huán)節(jié)也延遲了反饋信號的作用，為了平衡這個延遲作用，在給定信號通道上加入一個等時間常數(shù)的慣性環(huán)節(jié)，稱作給定濾波環(huán)節(jié)。 這樣就形成了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。 VIII 第三章 .雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成與原理 圖 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的 原理 圖 電動機在啟動階段 ,電動機的實際轉(zhuǎn)速 (電壓 )低于給定值 ,速度調(diào)節(jié)器的輸入端存在一個偏差信號 ,經(jīng)放大后輸出的電壓保持為限幅值 ,速度調(diào)節(jié)器工作在開環(huán)狀態(tài) ,速度調(diào)節(jié)器的輸出電壓作為電流 給定值送入電流調(diào)節(jié)器 , 此時則以最大電流給定值使電流調(diào)節(jié)器輸出移相信號 ,直流電壓迅速上升 ,電流也隨即增大直到等于最大給定值 , 電動機以最大電流恒流加速啟動。這樣構(gòu)成雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。如果在一定的范圍內(nèi)將非線性特性線性化 ,就可以把它看成一個滯后時間較小的純滯后環(huán)節(jié) ,如式 13。 Te、 TL— 分別為電機的電磁轉(zhuǎn)矩和負載轉(zhuǎn)矩 ,且有 Te=Cmid。 第二章． 直流調(diào)速系統(tǒng)的組成與原理 1．雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)學(xué)模型 在工程實踐中 ,雖然交流電動機結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、制造方便、維護容易。 第一 章 本設(shè)計從直流電動機 的工作原理入手，并詳細分析了系統(tǒng)的原理及其靜態(tài)和動態(tài)性能。 III 從直流電動機的工作原理入手，建立雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并詳細分析系統(tǒng)的原理及其靜態(tài)和動態(tài)性能，且利用 Simulink 對系統(tǒng)進行各種參數(shù)給定下的仿真。它通過轉(zhuǎn)速和電流兩個調(diào)節(jié)器分別引入轉(zhuǎn)速負反饋和電流負反饋，并構(gòu)成雙閉環(huán)系統(tǒng)。 某晶閘管供電的 轉(zhuǎn)速電流 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，整流裝置采用三相橋式電路，基本數(shù)據(jù)為： 直流電動機： VUN 750? , AIN 780? , min375 rnN ?， ?aR ，電樞電路 IV 總電阻 R=,電樞電路總電感 mHL ? ,電流允許過 載倍數(shù) ?? ，折算到電動機軸的飛輪慣量 22 NmGD ? 。假設(shè)電機補償良好 ,忽略電樞反應(yīng)、渦流效應(yīng)和磁滯的影響 ,并設(shè)勵磁電流恒定 ,得直流電機數(shù)學(xué)模型和運動方程分別為 : 11 式中 : Ud— 電樞電壓 ?？紤] n=E /Ce,可得直流電機的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖 12所示。 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR 的輸出限幅電壓 *imU 決定了電流給定電壓的最大值；電流調(diào)節(jié)器 ACR的輸出限幅電壓 cmU 限制了電力電子變換器的最大輸出電壓 dmU 。從閉環(huán)結(jié)構(gòu)上看，電流環(huán)在里面，轉(zhuǎn)速環(huán)在外邊。 IX 為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)速和電流兩種負反饋分別起作用，在系統(tǒng)中設(shè)置了兩個調(diào)節(jié)器，分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流，二者之間實行串級聯(lián)接，如圖一所示。 主電路參數(shù)計算 4 cosdUU ?? VUU Nd 750?? ， 取 0o?? ? ? VVUU d ~ ??????? ? 其中系數(shù) 為電網(wǎng)波動系數(shù)，系數(shù) 為考慮各種因素的安全系數(shù) ，這里取 。這時，電流環(huán)如圖 34 所示。 檢查對電源電壓的抗擾性能： ??? ilTT，參照典型 I 型系統(tǒng)動態(tài)抗擾性能指標與參數(shù)的關(guān)系表 2，可知各項指標都是可以接受的。由圖 37a可知 21 111 11Iidc l i *Iiii II()()()( ) /()Ks T sIsWsKTUs sss T s KK?????? ? ?? ??? 忽 略高次項，上式可降階近似為 111cliI()Ws sK? ? 近似條件可由式 113c m in ( , )cba? ?求出 13 IiKT??? 式中 ? 轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)頻率特性的截止頻率。 查表 ， 當(dāng) 5h? 時， %n? ? ，不能滿足設(shè)計要求。電流環(huán)是副環(huán) ,其主要作用是穩(wěn)定電流 , 將影響和干擾轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié) , 但轉(zhuǎn)速環(huán)的調(diào)節(jié)作用可以改變 Us, 使電流環(huán)跟隨 Us 調(diào)節(jié) , 故最終仍能消除轉(zhuǎn)速偏差。黨轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR 采用 PI 調(diào)節(jié)器時，轉(zhuǎn)速 必然有超調(diào)。 XX 圖 41 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 1． 空載起動 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)突加給定電壓 *nU 由靜止狀態(tài)起動時，轉(zhuǎn)速和電流的動態(tài)過程示于圖 42。與此同時，電機的反電動勢 E也按線性增長，對電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)來說， E是一個線性漸增的擾動量，為了克服它的擾動， 0dU 和 cU 也必須基本上按線性增長，才能保持 dI 恒定。如果調(diào)節(jié)器參數(shù)整定得不夠好，也會有一段振蕩過程。調(diào)節(jié)初相位角，調(diào)節(jié)電位器 Wp（ Up 的值），使得給定電壓（ Ug）值最大時，輸出電壓Ud =300V；給定電壓（ Ug）值為 0V時，輸出電壓 Ud =0V。 ◎ ASR 的限幅值。 （ 2）調(diào)整速度環(huán) ASR。電流環(huán)即調(diào)好。其組成主要分為兩大部分：速封鎖及 PI調(diào)節(jié)電路和多種故障保護電路。近年來，高性能交流調(diào)速技術(shù)發(fā)展很快，交流調(diào)速系統(tǒng)正逐步取代直流調(diào)速。 [2] 薛定宇 其實在這三年的大學(xué)生活里，我們要感謝很多老師，很多關(guān)心我們的學(xué)長學(xué)姐們！是你們在我們一次次面臨挫折的時候，給我們很多鼓勵，給我們很多幫助。直到 dmd II ? ， *imi UU ? ，電流調(diào)節(jié)器很快就壓制了 dI 的增長，標志著這一階段的結(jié)束。但是，只要 dI 仍大于負載電流 dLI ，轉(zhuǎn)速就繼續(xù)上升。取下各插接板，然后通電，檢查繼電器的工 作狀態(tài)和控制順序等，用萬用表查驗電源是否通過變壓器和控制觸頭送到了整流電路的輸入端。 ◎ ACR 輸出限幅值。 ◎斷開電源，將電機勵磁，電樞接好，測速發(fā)電機接好，接通電源，接通主電路，給定回路，緩慢調(diào)節(jié)給定電位器，增加給定電壓，電機從零速逐漸上升，調(diào)到某一轉(zhuǎn)速，用萬用表電壓檔測量電位器 Wfun 的中間點，看其值是否為負極性，將電壓值調(diào)為最大。 （ 3）調(diào)整電流環(huán) ACR。調(diào)節(jié)電位器 W7 使電樞電流為額定電流的 2～ 倍，本系統(tǒng)取 *=，調(diào)節(jié)電位器 W5 使系統(tǒng)保護， Ud =0V，延時后主電路斷開，故障燈亮。當(dāng)給定電壓 Ugn 和反饋電壓 Ufn中一個數(shù)值其絕對值大于 V 時，則運算放大器 A A2 的輸出就有一個為低電平，此時三極管 T T2 均截至， +15V 加到場效應(yīng)管柵極，場效應(yīng)管 T3 處于夾斷狀態(tài)，速度調(diào)節(jié)器可正常工作。 參考文獻 [1]陶永華 ,尹怡欣 ,蘆 生全數(shù)字直流