雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(更新版)
【正文】 形如圖32所示，圖中包含了電動機(jī)空載起動，突加負(fù)載，突減負(fù)載時轉(zhuǎn)速和電流的輸出波形。五、電流調(diào)節(jié)器的實現(xiàn)含給定濾波和反饋濾波的模擬式電流調(diào)節(jié)器原理圖如圖24所示。圖22 簡化后的電流環(huán)動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖圖中：為電流環(huán)小時間常數(shù)之和。在這最后的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段內(nèi)，ASR和ACR都不飽和，ASR起主導(dǎo)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)作用，而ACR則力圖使 Id盡快地跟隨其給定值 ，或者說，電流內(nèi)環(huán)是一個電流隨動子系統(tǒng)。第 II 階段恒流升速階段（t1～t2）： 在這個階段中，ASR始終是飽和的，轉(zhuǎn)速環(huán)相當(dāng)于開環(huán)，系統(tǒng)成為在恒值電流 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。比例環(huán)節(jié)的輸出量總是正比于其輸入量，而PI調(diào)節(jié)器則不然，其輸出量的穩(wěn)態(tài)值與輸入無關(guān)，而是由它后面環(huán)節(jié)的需要決定的。這就是靜特性的運(yùn)行段，圖13雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的靜特性它是水平的特性。設(shè)計要求： 穩(wěn)態(tài)指標(biāo)：無靜差 動態(tài)指標(biāo)：電流超調(diào)量σi ≤5%；采用轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋使轉(zhuǎn)速超調(diào)量等于0。兩個調(diào)節(jié)器輸出都帶有限幅，ASR的輸出限幅什決定了電流調(diào)節(jié)器ACR的給定電壓最大值，對就電機(jī)的最大電流；電流調(diào)節(jié)器ACR輸出限幅電壓限制了整流器輸出最大電壓值，限最小觸發(fā)角α。穩(wěn)態(tài)時式中，最大電流 Idm 是由設(shè)計者選定的，取決于電機(jī)的容許過載能力和拖動系統(tǒng)允許的最大加速度。由于在起動過程中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR經(jīng)歷了不飽和、飽和、退飽和三種情況，整個動態(tài)過程就分成圖中標(biāo)明的I、II、Ⅲ三個階段。第 Ⅲ 階段轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段（ t2 以后）： 當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到給定值時，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸入偏差減少到零，但其輸出卻由于積分作用還維持在限幅值，所以電機(jī)仍在加速，使轉(zhuǎn)速超調(diào)。由測速發(fā)電機(jī)得到的轉(zhuǎn)速反饋電壓含有換向紋波，因此也需要濾波，根據(jù)電流環(huán)一樣的道理，在轉(zhuǎn)速給定通道上也加入相同時間常數(shù)的給定濾波環(huán)節(jié)。從動態(tài)要求上看，實際系統(tǒng)不允許電樞電流在突加控制作用時有太大的超調(diào)，以保證電流在動態(tài)過程中不超過允許值，而對電網(wǎng)電壓波動的及時抗擾作用只是次要的因素，為此，電流環(huán)應(yīng)以跟隨性能為主，應(yīng)選用典型I型系統(tǒng)。圖25 帶轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋的轉(zhuǎn)速環(huán)動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖圖中：為轉(zhuǎn)速環(huán)小時間常數(shù)之和，為轉(zhuǎn)速微分時間常數(shù)一、未加入微分環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的設(shè)計（1）時間常數(shù)的確定：電流環(huán)等效時間常數(shù)：轉(zhuǎn)速濾波時間常數(shù) ：Ton=；轉(zhuǎn)速環(huán)小時間常數(shù)：按小時間常數(shù)近似處理，?。?）選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)： 為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差，在負(fù)載擾動作用點(diǎn)前面必須有一個積分環(huán)節(jié)，它應(yīng)該包含在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR 中，現(xiàn)在在擾動作用點(diǎn)后面已經(jīng)有了一個積分環(huán)節(jié)，因此轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)傳遞函數(shù)應(yīng)共有兩個積分環(huán)節(jié)，所以應(yīng)該設(shè)計成典型 Ⅱ 型系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)同時也能滿足動態(tài)抗擾性能好
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