雙閉環(huán)邏輯無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)(完整版)
【正文】 運(yùn)行 16 16 17參考文獻(xiàn) 17摘 要隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們開(kāi)始了很多方面的探索。從而更進(jìn)一步的論證了本設(shè)計(jì)的可行性。于是便得 變壓器漏感可按下式近似計(jì)算 （32）式中，電角頻率，對(duì)于50Hz交流電，=。圖41 轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)ASR 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ACR電流調(diào)節(jié)器 TG 測(cè)速發(fā)電機(jī)TA 電流互感器 UPE 電力電子變換器圖42 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)電路原理圖其中LM表示限幅作用。其關(guān)鍵是掌握這樣的 PI 調(diào)節(jié)器的穩(wěn)態(tài)特征。實(shí)際上，在正常運(yùn)行時(shí)，電流調(diào)節(jié)器是不會(huì)達(dá)到飽和狀態(tài)的。雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性在負(fù)載電流小于表現(xiàn)為轉(zhuǎn)速無(wú)靜差，這時(shí)，轉(zhuǎn)速負(fù)反饋起主要調(diào)節(jié)作用。圖44 帶電流截止負(fù)反饋的調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)過(guò)程當(dāng)電流從最大值降低下來(lái)以后，電機(jī)轉(zhuǎn)矩也隨之減小，因而加速過(guò)程必然拖長(zhǎng)。當(dāng) Id ≥Idl 后，電機(jī)開(kāi)始起動(dòng)，由于機(jī)電慣性作用，轉(zhuǎn)速不會(huì)很快增長(zhǎng)，因而轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸入偏差電壓的數(shù)值仍較大，其輸出電壓保持限幅值 Uim，強(qiáng)迫電流 Id 迅速上升直到，Id = Idm， Ui = Uim 電流調(diào)節(jié)器很快就壓制 Id了的增長(zhǎng)，標(biāo)志著這一階段的結(jié)束。直到=時(shí),轉(zhuǎn)矩,則dn/dt = 0，轉(zhuǎn)速n才到達(dá)峰值(t =時(shí))。綜上所述，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器在雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中的作用及它們之間的羬可以分別歸納如下： 1. 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用(1)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器是調(diào)速系統(tǒng)的主導(dǎo)調(diào)節(jié)器，它使轉(zhuǎn)速 n 很快地跟隨給定電壓變化，穩(wěn)態(tài)時(shí)可減小轉(zhuǎn)速誤差，如果采用PI調(diào)節(jié)器，則可實(shí)現(xiàn)無(wú)靜差。這個(gè)作用對(duì)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行來(lái)說(shuō)是十分重要的。以下我們就來(lái)介紹一下邏輯無(wú)環(huán)流可逆系統(tǒng)。系統(tǒng)控制部分與自然環(huán)流系統(tǒng)無(wú)本質(zhì)的區(qū)別，所不同的是僅僅多了一個(gè)無(wú)環(huán)流邏輯切換裝DLC,為了杜絕環(huán)流，由VF到VR必須按一定程序進(jìn)行。由于ASR的倒相作用，其輸出為負(fù)，電流反饋為正，ACR的輸入偏差電壓為負(fù)。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，所以稱為本組逆變階段。（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)。如此時(shí)電機(jī)停轉(zhuǎn)，整個(gè)制動(dòng)過(guò)程便結(jié)束了。由于電流恒定，電感中磁能基本不變。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。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。還有一個(gè)充分必要條件是零電流的控制信號(hào)。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。環(huán)流太大甚至?xí)?dǎo)致晶閘管損壞，固必須予以抑制。小時(shí)間常數(shù)近似條件 wci≤＝＝471滿足近似條件。(3)其輸出限幅值決定電機(jī)允許的最大電流。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。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)速呈線性增長(zhǎng)。 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。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。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有 (41)對(duì)于ASR有 (42)式中a，b —— 轉(zhuǎn)速和電流反饋系數(shù). 由此我們找到穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)=== (43)由(21)式可得 (44) 這是靜特性的水平特性，與此同時(shí)，由于A
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