雙閉環(huán)邏輯無環(huán)流可逆調速系統(tǒng)設計-文庫吧在線文庫
【正文】 （31）式中 電機繞組電感系數(shù)，無補償繞組的直流電機，=8000；P電機磁極對數(shù)。其中轉速調節(jié)器ASR的輸出限幅電壓Uim,它決定了電流調節(jié)器給定電壓的最大值；電流調節(jié)器ACR的輸出限幅電壓是Ucm,它限制了晶閘管整流器輸出電壓的最大值。即轉速和電流或轉矩的穩(wěn)態(tài)關系。2 ) ASR不飽和——輸出未達到限幅值當調節(jié)器不飽和時，PI 作用使輸入偏差電壓在穩(wěn)態(tài)時總是零。后面需要PI調節(jié)器提供多么大的輸出值，它就能提供多少，直到飽和為止。帶電流截止負反饋的單閉環(huán)調速系統(tǒng)起動的電流和轉速波形如圖44所示。 第I階段電流上升的階段 (0t1) 突加給定電壓Un后，Id上升，當 Id 小于負載電流Id 時，電機還不能轉動。但是,只要仍大于負載電流 ,轉速就繼續(xù)上升。其中 — 電流反饋濾波時間常數(shù)；— 轉速反饋濾波時間常數(shù)。一旦故障消失，系統(tǒng)立即自動恢復正常。這種系統(tǒng)不用限制環(huán)流電抗器，即減少投資又節(jié)省電能損耗。 可逆系統(tǒng)的組成 主電路采用兩組晶閘管裝置反并聯(lián)線路，由于無環(huán)流，不必在其中設置環(huán)流電抗器。 可逆系統(tǒng)運行中還常要求邏輯裝置進行換組。 電機正向運行系統(tǒng)正向運行時，其中轉速給定電壓為正，轉速反饋電壓為負，ASR的輸入偏差電壓為正。在負載電流回路中，由于正組晶閘管由整流變成逆變，的極性反過來了，而電動機反電勢E的未變，迫使迅速下降，在電路總電感L兩端感應出很大的電壓.這時， 由電感L釋放的磁場能量維持正向電流，大部分能量通VF回饋電網(wǎng)，而反組VR并不能真正輸出整流電流。 在這個子階段中，VR將交流電能轉變?yōu)橹绷麟娔?，同時電動機也將機械能轉變?yōu)殡娔埽ル娮枭舷牡碾娔芡?，大部分轉變成磁能儲存在電感中。在電流衰減過程中，電感L上的感應電壓支持著反向電流，并釋放出儲存的磁能，和電動機釋放出來的動能一起通過VR逆變回饋電網(wǎng)。這一階段是VR工作在逆變狀態(tài)，所以這一階段又稱為它組逆變子階段。從這時起，直到制動結束，稱為它組制動階段。故此階段又可概括為：正組整流，反組待逆變。只有檢測到VF組流過的電流為零時，才允許邏輯裝置發(fā)出由VF切換到VR指令。圖51 邏輯控制無環(huán)流系統(tǒng)圖無環(huán)流系統(tǒng)是指無直流平均環(huán)流又無瞬時脈動環(huán)流的系統(tǒng)，當工藝過程對系統(tǒng)的過度平滑性要求不高時，特別是對于大容量的系統(tǒng)從生產可靠性要求出發(fā)，常采用既無直流平均環(huán)流又無瞬時脈動環(huán)流的邏輯無環(huán)流系統(tǒng)。忽略反電勢對電流環(huán)影響的條件：wci≥＝＝滿足近似條件。有關參數(shù)的計算(均按照常規(guī)的數(shù)據(jù)來看)1）電樞回路電磁時間常數(shù) 電動機的電勢常數(shù) =(2202)/1500= (V/) 電動機額定勵磁下的轉矩電流比 =(30) /=() 電力拖動系統(tǒng)的機電時間常數(shù) =(2)/375= (s)2) 脈寬調制變換器的延遲時間及放大系數(shù)選取功率管的開關頻率為4Khz，脈寬調制變換器的控制電壓Uct為10v，則有 =1/4KHZ= (S) KPWM＝220/10=22其中－脈寬調制變換器的延遲時間KPWM－脈寬調制變換器的放大系數(shù)f －脈寬調制變換器的開關頻率Ua－脈寬調制變換器的輸出電壓3) 電流反饋系數(shù)β：設最大允許電流=2=25(A),則電流反饋系數(shù) =10/25=(v)4) 轉速反饋系數(shù)=10/1500=(v/)5) 電流給定和反饋濾波時間常數(shù)，一般取=2ms=轉速給定和反饋濾波時間常數(shù)，一般取=10ms=2. 電流調節(jié)器的作用1)作為內環(huán)的調節(jié)器，在外環(huán)轉速的調節(jié)過程中，它的作用是使電流緊緊跟隨其給定電壓(即外環(huán)調節(jié)器的輸出量)變化。當h 5 時，由于振蕩次數(shù)的增加，h 再小，恢復時間tv反而拖長了。與此同時，電機的反電動勢E 也按線性增長，對電流調節(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，Ud0和Uc 也必須基本上按線性增長，才能保持 Id 恒定。雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的動態(tài)結構圖45圖45雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的動態(tài)結構圖圖中WASR(s)和WASR(s)分別表示轉速調節(jié)器和電流調節(jié)器的傳遞函數(shù)。這樣的靜特性顯然比帶電流截止負反饋的單閉環(huán)系統(tǒng)靜特性好。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。雙閉環(huán)系統(tǒng)變成一個電流無靜差的單電流閉環(huán)調節(jié)系統(tǒng)。 雙閉環(huán)的穩(wěn)態(tài)結構圖和靜特性為了分析雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的靜特性，必須先繪出它的穩(wěn)態(tài)結構圖，如圖43。這就是說，把轉速調節(jié)器的輸出當作電流調節(jié)器的輸入，再用電流調節(jié)器的輸出去控制晶閘管整流器的觸發(fā)裝置。帶電流截止負反饋的單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)起動過程中，起動電流達到最大值Idm后，受電流負反饋的作用降低下來，電機的電磁轉矩也隨之減小，加速過程延長。故本設計主要介紹了雙閉環(huán)邏輯無環(huán)流可逆調速系統(tǒng)，并通過與帶電流截止負反饋有環(huán)流可逆調速系統(tǒng)優(yōu)缺點比較，更進一步驗證了前者的優(yōu)越性以及可靠性。邏輯裝置的功能 15 邏輯無環(huán)流系統(tǒng)運行狀態(tài)分析 15 電機正向
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