【文章內(nèi)容簡介】
最大失控時間計算 式中 — 交流電流頻率 — 一周內(nèi)整流電壓的脈沖波數(shù) f m mfT 1m a xs ? Ts 值的選取 整流電路形式 最大失控時間 T s m a x( ms ) 平均失控時間 T s ( ms ) 單相半波 單相橋式(全波) 三相半波 三相橋式、六相半波 20 10 10 5 相對于整個系統(tǒng)的響應時間來說, Ts 是不大的,在一般情況下,可取其統(tǒng)計平均值 Ts = Tsmax /2,并認為是常數(shù)。下表列出了不同整流電路的失控時間。 各種整流電路的失控時間( f =50Hz) 用單位階躍函數(shù)表示滯后,則晶閘管觸發(fā)與整流裝置的輸入 輸出關系為: 傳遞函數(shù)的求取 sTKsUsUsWse)()()(sc0ds??? 按拉氏變換的位移定理,晶閘管裝置的傳遞函數(shù)為: ) ( 1 s ct s 0 d T t U K U ? ? . ???????? ?33s22ssssss!31!211ee)( sssTsTsTKKKsWsTsT 由于右式中包含指數(shù)函數(shù),它使系統(tǒng)成為非最小相位系統(tǒng),分析和設計都比較麻煩。為了簡化,先將該指數(shù)函數(shù)按臺勞級數(shù)展開,則變成: sTKsUsUsW se)()()( sc0ds???若忽略高次項,傳遞函數(shù)可以進一步簡化處理! (最小相位系統(tǒng)指傳遞函數(shù)中沒有右極點 , 右零點的環(huán)節(jié) (或系統(tǒng) )。只有最小相位系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性和系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)是唯一確定的關系 ), 近似傳遞函數(shù) sTKsWsss 1)( ??sTKsUsUsW se)()()(sc0ds??????????? ?33s22ssssss!31!211ee)( sssTsTsTKKKsWsTsT 考慮到 Ts 很小,可忽略高次項,則傳遞函數(shù)便近似成一階慣性環(huán)節(jié) 晶閘管觸發(fā)與整流裝置動態(tài)結構 sTs seK ?Uc(s) Ud0(s) (a) 準確的 1?sTKssUc(s) Ud0(s) ( b) 近似的 晶閘管觸發(fā)與整流裝置動態(tài)結構圖 各環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)與動態(tài)結構圖求出后,即可按輸入輸出關系,組成調(diào)速系統(tǒng)的傳遞函數(shù)和動態(tài)結構圖。 1?sTKssUc(s) Ud0(s) n(s) Ud0 (s) + 1/Ce TmTl s2+Tms+1 IdL (s) R (Tl s+1) IdL≠ 0 KP Uc DUn a Un n 請識別各主要環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)! 知道了各環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)后,把它們按在系統(tǒng)中的相互關系組合起來,就可以畫出閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)結構圖,如下圖所示。 n(s) U*n (s) IdL (s) Uct (s) Un (s) + Ks Tss+1 KP 1/Ce TmTl s2+Tms+1 a + R (Tl s+1) Ud0 (s) 由圖可見,將電力電子變換器按一階慣性環(huán)節(jié)處理后,帶比例放大器的閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)可以看作是一個三階線性系統(tǒng)。 二 、單閉環(huán)系統(tǒng)中的動態(tài)數(shù)學模型與傳遞函數(shù)分析 (一)系統(tǒng)動態(tài)結構圖的組成 反饋控制閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)結構圖 n(s) U*n (s) IdL (s) Uct (s) Un (s) + Ks Tss+1 KP 1/Ce TmTl s2+Tms+1 a + R (Tl s+1) Ud0 (s) (二)單閉環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)分析 開環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù) 由圖可見 , 反饋控制閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)是: )1)(1()(m2ms ????sTsTTsTKsWl式中 K = Kp Ksa / Ce 調(diào)速系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函