直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真(編輯修改稿)
2025-07-27 06:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 。這里用三個(gè)單相變壓器接成三相變壓器組來代替，并聯(lián)成DY型。同步電壓二次側(cè)取30V，一次側(cè)直接與電網(wǎng)連接，電壓為380V,變壓比為380/30=。5雙閉環(huán)勵(lì)磁設(shè)計(jì)和校驗(yàn)（1） 確定時(shí)間常數(shù)：有則，已知轉(zhuǎn)速環(huán)濾波時(shí)間常數(shù)=，故轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)。（2）選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)：按設(shè)計(jì)要求，選用PI調(diào)節(jié)器 （3）計(jì)算轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)：按跟隨和抗干擾性能較好原則，取h=4,則ASR的超前時(shí)間常數(shù)為：，轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)增益 。ASR的比例系數(shù)為：。（4）檢驗(yàn)近似條件轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率為。 電流環(huán)傳遞函數(shù)簡化條件為，滿足條件。轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件為：，滿足。（5）計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻和電容：取=40，則，取1000。，取1。故。校核轉(zhuǎn)速超調(diào)量：由h=4，查得，不滿足設(shè)計(jì)要求，應(yīng)使ASR 退飽和，重計(jì)算。設(shè)理想空載z=0，h=4時(shí)，查得=%，所以 = =% 10% 滿足設(shè)計(jì)要求.（1）確定時(shí)間常數(shù)在三相橋式全控電路有：已知，所以電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)=+=。（2）選擇電流調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)因?yàn)殡娏鞒{(diào)量，并保證穩(wěn)態(tài)電流無靜差，可按典型Ⅰ型系統(tǒng)設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器電流環(huán)控制對象是雙慣性型的，故可用PI型電流調(diào)節(jié)器 。 （3）電流調(diào)節(jié)器參數(shù)計(jì)算： 電流調(diào)節(jié)器超前時(shí)間常數(shù)==，又因?yàn)樵O(shè)計(jì)要求電流超調(diào)量，查得有=，所以==，電樞回路總電阻R=2=，所以ACR的比例系數(shù) =（4）校驗(yàn)近似條件電流環(huán)截止頻率==。晶閘管整流裝置傳遞函數(shù)的近似條件： ，滿足條件。忽略反電動(dòng)勢變化對電流環(huán)動(dòng)態(tài)影響條件： ，滿足條件。電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件：，滿足條件。（5） 計(jì)算調(diào)節(jié)器的電阻和電容取運(yùn)算放大器的=40，有==，取220，。故=。 6 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的電氣總圖 圖61 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的電氣總圖7直流系統(tǒng)MATLAB仿真 系統(tǒng)的建模與參數(shù)設(shè)置（1）電流環(huán)流部分參數(shù)設(shè)定：Toi=、KS=R=、TOn=、TL==、=、TM=（2）轉(zhuǎn)速環(huán)部分：參數(shù)設(shè)定：TOn= Kn= 系統(tǒng)仿真結(jié)果的輸出圖73 電流環(huán)的仿真波形圖 圖74 轉(zhuǎn)速環(huán)空載高速起動(dòng)仿真波形圖圖75 轉(zhuǎn)速環(huán)滿載高速起動(dòng)仿真波形圖電流環(huán)仿真波形、轉(zhuǎn)速環(huán)（空載、滿載）仿真波形中，過載電流=圖775上部為電機(jī)轉(zhuǎn)速曲線，下部為電機(jī)電流曲線。加電流啟動(dòng)時(shí)電流環(huán)將電機(jī)速度提高，并且保持為最大電流，而此時(shí)速度環(huán)則不起作用，使轉(zhuǎn)速隨時(shí)間線性變化，上升到飽和狀態(tài)。進(jìn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行后，轉(zhuǎn)速換起主要作用，保持轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定。電機(jī)轉(zhuǎn)速曲線。在電流上升階段，由于電動(dòng)機(jī)機(jī)械慣性較大，不能立即啟動(dòng)。此時(shí)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR飽和，電流調(diào)節(jié)器ACR起主要作用。轉(zhuǎn)速一直上升。當(dāng)?shù)竭_(dá)恒流升速階段時(shí)，ASR一直處于飽和狀態(tài)，轉(zhuǎn)速負(fù)反饋不起調(diào)節(jié)作用，轉(zhuǎn)速環(huán)相當(dāng)于開環(huán)狀態(tài)，系統(tǒng)為恒值電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)，因此，系統(tǒng)的加速度為恒值，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速呈線性增長直至給定轉(zhuǎn)速。當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，ASR的輸入偏差為0，但其輸出由于積分作用仍然保持限幅值，這時(shí)電流也保持為最大值，導(dǎo)致轉(zhuǎn)速繼續(xù)上升，出現(xiàn)轉(zhuǎn)速超調(diào)。轉(zhuǎn)速超調(diào)后， 極性發(fā)生了變化，則ASR推出飽和。其輸出電壓立即從限幅值下降，主電流也隨之下降。此后，電動(dòng)機(jī)在負(fù)載的阻力作用下減速，轉(zhuǎn)速在出現(xiàn)一些小的振蕩后很快趨于穩(wěn)定。電機(jī)電流曲線。直流電機(jī)剛啟動(dòng)時(shí)，由于電動(dòng)機(jī)機(jī)械慣性較大，不能立即啟動(dòng)。此時(shí)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR飽和，達(dá)到限幅值，迫使電流急速上升。當(dāng)電流值達(dá)到限幅電流時(shí)，由于電
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