雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)仿真畢業(yè)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-24 08:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 －1。表2－1 測定電樞回路總電阻R次序（A） (V)電樞短接電抗器短接80％Id901019060％Id97106972530％Id110110104平均值2. 電樞回路電感L的測定電樞回路總電感包括電機的電樞電感、平波電抗器電感和整流變壓器漏感，由于數(shù)值很小，可以忽略，故電樞回路的等效總電感為 (27)電感的數(shù)值可用交流伏安法測定。實驗時應(yīng)給電動機加額定勵磁，并使電機堵轉(zhuǎn)，實驗線路如圖2－6所示。圖2－6 測量電樞回路電感的實驗線路圖實驗時交流電壓由DJK01電源輸出，接DJK10的高壓端，從低壓端輸出接電機的電樞，用交流電壓表和電流表分別測出電樞兩端和電抗器上的電壓值和及電流I,從而可得到交流阻抗和，計算出電感值和，計算公式如下: (28) (29) (210) (211) 取三次計算的平均值，為實驗系統(tǒng)各部分的電感值。表2－2 測量回路電感L次序（A） (V) (V)(mH)(mH)114440221574193184499平均值1624403. 直流電動機發(fā)電機測速發(fā)電機組的飛輪慣量的測定電力拖動系統(tǒng)的運動方程式為 (212)式中，為電動機的電磁轉(zhuǎn)矩，單位為；為負載轉(zhuǎn)矩，空載時即為空載轉(zhuǎn)矩，單位為，n為電機轉(zhuǎn)速，單位為, 為飛輪慣量，單位為。電機空載自由停車時，=，則運動方程式為: (213)從而有 (214)式中的單位為； 可由空載功率 (單位為W)求出: (215) (216) dn/dt可以從自由停車時所得的曲線求得，其實驗線路如圖27圖2－7 測定時的實驗線路圖電動機加額定勵磁，將電機空載啟動至穩(wěn)定轉(zhuǎn)速后，測量電樞電壓和電流,然后斷開給定，使電機自由停車，將示波器達到慢掃描擋，根據(jù)示波器的時標(biāo)，計算出電機由穩(wěn)定轉(zhuǎn)速下降到零時間，將所得數(shù)據(jù)記錄于表2－3中。由于空載轉(zhuǎn)矩不是常數(shù)，可以以轉(zhuǎn)速n為基準選擇若干個點，測出相應(yīng)的和dn/dt，以求得的平均值。由于本實驗裝置的電機容量比較小，應(yīng)用此法測時會有一定的誤差。表2－3 直流電動機發(fā)電機測速發(fā)電機組的飛輪慣量 的測定n測量值(V)22518614211590(A)t(S)計算值(W)(Nm)()()4. 電樞回路電磁時間常數(shù)的測定采用電流波形法測定電樞回路電磁時間常數(shù)，電樞回路突加給定電壓時，電流按指數(shù)規(guī)律上升: (217)其電流變化曲線如圖28所示。當(dāng)t=時，有 (218)圖28 電流上升曲線 實驗線路如圖29所示。電機不加勵磁，調(diào)節(jié)給定使電機電樞電流在50%～90%范圍內(nèi)。然后保持不變，將給定的撥到接地位置，然后撥動給定從接地到正電壓躍階信號，用數(shù)字存儲示波器記錄的波形，%時的時間，即為電樞回路的電磁時間常數(shù)。 圖2－9 測定Td的實驗線路圖5. 電動機電勢常數(shù)和轉(zhuǎn)矩常數(shù)的測定將電動機加額定勵磁，使其空載運行，通過RP1改變改變電樞電壓，測得相應(yīng)的轉(zhuǎn)速n、電樞電流，記錄于表2－3中?？捎上率剿愠? (219)式中，的單位為。轉(zhuǎn)矩常數(shù)(額定磁通) 的單位為?？捎汕蟪? (220)表2－4 電動機電勢常數(shù)和轉(zhuǎn)矩常數(shù)的測定次序N (r/min) (V) (A)130043280011331500210平均值最后的結(jié)果取三次平均值。6. 系統(tǒng)機電時間常數(shù)的測定系統(tǒng)的機電時間常數(shù)可由下式計算 (221)由于，也可以近似地把系統(tǒng)看成是一階慣性環(huán)節(jié)，即 (222)當(dāng)電樞突加給定電壓時，轉(zhuǎn)速n將按指數(shù)規(guī)律上升，%時,所經(jīng)過的時間即為拖動系統(tǒng)的機電時間常數(shù)。測試時電樞回路中附加電阻應(yīng)全部切除，突然給電樞加電壓，用數(shù)字存儲示波器記錄過渡過程曲線，即可由此確定機電時間常數(shù)。 —轉(zhuǎn)速反饋信號 —電流反饋信號8. 晶閘管觸發(fā)及整流裝置特性和測速發(fā)電機特性的測定實驗線路如圖2－7所示，可不接示波器。電動機加額定勵磁，逐漸增加觸發(fā)電路的控制電壓，分別讀取對應(yīng)的、n的數(shù)值若干組，記錄于表2－5中，即可描繪出特性曲線和。 由曲線可求得晶閘管整流裝置的放大倍數(shù)曲線: (223)表2－5 晶閘管觸發(fā)及整流裝置特性和測速發(fā)電機特性的測定N(r/min)400800100012301500 (V) (V)57115144172209 (V)可計算得到Ks =。 第三章 電流環(huán)與轉(zhuǎn)速環(huán)的設(shè)計設(shè)計多環(huán)控制系統(tǒng)的一般原則是：從內(nèi)環(huán)開始，一環(huán)一環(huán)地逐步向外擴展。在這里是：先從電流環(huán)入手，首先設(shè)計好電流調(diào)節(jié)器，然后把整個電流環(huán)看作是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的一個環(huán)節(jié)，再設(shè)計轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器。雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)如圖3－1所示，圖3－1 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖—電流反饋濾波時間常數(shù)；—轉(zhuǎn)速反饋濾波時間常數(shù)1. 電流環(huán)結(jié)構(gòu)圖的簡化圖3－1中虛線框內(nèi)就是電流環(huán)的結(jié)構(gòu)圖。把電流環(huán)單獨拿出來設(shè)計首先遇到的問題是反電動勢產(chǎn)生的交叉反饋作用，它代表轉(zhuǎn)速環(huán)輸出量對電流環(huán)的影響。在還沒有設(shè)計轉(zhuǎn)速環(huán)時，要考慮它的影響自然是比較困難的。實際系統(tǒng)中的電磁時間常數(shù)一般都遠小于機電時間常數(shù)，因而電流的調(diào)節(jié)過程往往比轉(zhuǎn)速的變化過程快得多，也就是說，比反電動勢E的變化快得多。反電動勢對電流環(huán)來說只是一個變化緩慢的擾動作用，在電流調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)過程中可以近似地認為E基本不變，即。這樣，在設(shè)計電流環(huán)時，可以暫不考慮反電動勢變化的動態(tài)作用，而將電動勢反饋作用斷開，從而得到忽略電動勢影響的電流環(huán)近似結(jié)構(gòu)圖，如圖3－2（a）所示。再反給定濾波和反饋濾波兩個環(huán)節(jié)等效地移到環(huán)內(nèi)，得圖3－2（b）最后，和一般都比小得多，可以當(dāng)作小慣性環(huán)節(jié)處理，看成一個慣性環(huán)節(jié)，?。? （3－1）則電流環(huán)結(jié)構(gòu)圖最終簡化成
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