運動控制課程設計單閉環(huán)交流電動機調壓調速系統(tǒng)(完整版)
【正文】 動，鑒于交流電機比直流電機結構簡單、成本低廉、工作可靠、維護方便、慣量小、效率高，如果改成交流拖動，顯然能夠帶來不少的效益。在三類交流電機調速系統(tǒng)中，這類系統(tǒng)的效率最低，而且越到低速時效率越低，它是以增加轉差功率的消耗來換取轉速的降低的（恒轉矩負載時）。由電力拖動原理可知，當交流電機等效電路的參數不變時，在相同的轉速下，電磁轉矩與定子電壓的平方成正比，因此，改變定子外加電壓就可以改變機械特性的函數關系，從而改變電機在一定負載轉矩下的轉速。 交流電機穩(wěn)態(tài)等效電路其中，、 ——定子每相電阻和折合到定子側的轉子每相電阻；、——定子每相漏感和折合到定子側的轉子每相漏感；——定子每相繞組產生氣隙主磁通的等效電感，即勵磁電感；、——定子相電壓和供電角頻率；s ——轉差率。顯然，帶恒轉矩負載時的變壓調速范圍增大了，堵轉工作也不致燒壞電機，這種電機又稱作交流力矩電機。如果采用PI調節(jié)器，照樣可以做到無靜差。其中有些環(huán)節(jié)的傳遞函數可以直接寫出來，只有交流電機傳遞函數的推導須費一番周折。如果只考慮DU1到Dw之間的傳遞函數，可先取DTL = 0， (222) 忽略電磁慣性時交流電機微偏線性化的近似動態(tài)結構圖 于是,交流電機的近似線性化傳遞函數為 (223)式中，— 交流電機的傳遞系數，Tm— 交流電機拖動系統(tǒng)的機電時間常數，由于忽略了電磁慣性，只剩下同軸旋轉體的機電慣性，交流電機便近似成一個線性的一階慣性環(huán)節(jié)，即 (224)，即得交流電機變壓調速系統(tǒng)微偏線性化的近似動態(tài)結構圖。 由于采用PI調節(jié)器構成轉速負反饋無靜差系統(tǒng)，在擾動情況下，保持恒定的輸出。通過這次課程設計,我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。主電路采用晶閘管交流調壓器，用連續(xù)地改變其輸出電壓來保證恒流起動，穩(wěn)定運行時可用接觸器給晶閘管旁路，以免晶閘管不必要地長期工作。傳遞函數可寫成 (210)其近似條件是 (211)考慮到反饋濾波作用，測速反饋環(huán)節(jié)FBS的傳遞函數可寫成 (212)交流電機的動態(tài)過程是由一組非線性微分方程描述的，要用一個傳遞函數來準確地表示它的輸入輸出關系是不可能的。 交流電機轉速單閉環(huán)變壓調速系統(tǒng)不同于直流電機閉環(huán)變壓調速系統(tǒng)的地方是：靜特性左右兩邊都有極限，不能無限延長，它們是額定電壓 UsN 下的機械特性和最小輸出電壓Usmin下的機械特性。為此，對于恒轉矩性質的負載，要求調速范圍大于D=2時，往往采用帶轉速反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)。這樣，電流公式可簡化成
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