雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)壓控制(編輯修改稿)
2025-08-03 13:10 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 節(jié)作用，而ACR則力圖使 Id盡快地跟隨其給定值 ，或者說(shuō)，電流內(nèi)環(huán)是一個(gè)電流隨動(dòng)子系統(tǒng)。 第二章 雙閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的實(shí)際動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖21所示，在它與圖13的不同之處在于增加了濾波環(huán)節(jié)，包括電流濾波、轉(zhuǎn)速濾波和兩個(gè)給定信號(hào)的濾波環(huán)節(jié)。由于電流檢測(cè)信號(hào)中常含有交流分量，為了不使它影響到調(diào)節(jié)器的輸入，虛假低通濾波，然而在抑制交流分量的同時(shí)，濾波環(huán)節(jié)也延遲了反饋信號(hào)的作用，為了平衡這個(gè)延遲作用，在給定信號(hào)通道上加入一個(gè)同等時(shí)間常數(shù)的慣性環(huán)節(jié)，稱作給定濾波環(huán)節(jié)。由測(cè)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(shí)間常數(shù)的給定濾波環(huán)節(jié)。這樣做的意義是，讓給定信號(hào)與反饋信號(hào)經(jīng)過(guò)相同的延時(shí)，是二者在時(shí)間上得到恰當(dāng)?shù)呐浜?，從而帶?lái)設(shè)計(jì)上的方便。其中 為電流反饋濾波時(shí)間常數(shù)為轉(zhuǎn)速反饋濾波時(shí)間常數(shù) 圖21 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的實(shí)際動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般原則：“先內(nèi)環(huán)后外環(huán)” ，從內(nèi)環(huán)開(kāi)始，逐步向外擴(kuò)展。在這里，首先設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器，然后把整個(gè)電流環(huán)看作是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，再設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器。第一節(jié) 電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì) 在經(jīng)過(guò)忽略反電動(dòng)勢(shì)的動(dòng)態(tài)影響，等效成單位負(fù)反饋系統(tǒng)，小慣性環(huán)節(jié)近似處理的簡(jiǎn)化后的電流結(jié)構(gòu)框圖如圖22所示。圖22 簡(jiǎn)化后的電流環(huán)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖圖中：為電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)之和。一、時(shí)間參數(shù)的確定電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)勢(shì)系數(shù)：電機(jī)額定勵(lì)磁下的轉(zhuǎn)矩系數(shù)：電樞回路電磁時(shí)間常數(shù)：電力拖動(dòng)系統(tǒng)機(jī)電時(shí)間常數(shù)：整流濾波時(shí)間常數(shù)：三相橋式電路的平均失控時(shí)間Ts=電流濾波時(shí)間常數(shù)：，為了基本慮平波頭，應(yīng)有（1～2）Toi=，因此取Toi=2ms=電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)之和：按小時(shí)間常數(shù)近似處理，取T∑i=Ts+Toi=。二、典型系統(tǒng)的選擇：從穩(wěn)態(tài)要求上看，希望電流無(wú)靜差，以得到理想的堵轉(zhuǎn)特性，采用 I 型系統(tǒng)就夠了。從動(dòng)態(tài)要求上看，實(shí)際系統(tǒng)不允許電樞電流在突加控制作用時(shí)有太大的超調(diào)，以保證電流在動(dòng)態(tài)過(guò)程中不超過(guò)允許值，而對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)的及時(shí)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22表明，電流環(huán)的控制對(duì)象是雙慣性型的，要校正成典型 I 型系統(tǒng)，顯然應(yīng)采用PI型的電流調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)可以寫成 式中：Ki — 電流調(diào)節(jié)器的比例系數(shù) ti — 電流調(diào)節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù)為了讓調(diào)節(jié)器零點(diǎn)與控制對(duì)象的大時(shí)間常數(shù)極點(diǎn)對(duì)消，選擇，則電流環(huán)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖便成為圖23a所示的典型形式，其中 圖23b給出了校正后電流環(huán)的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性。a）b）圖23 校正成典型I型系統(tǒng)的電流環(huán)a） 動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖 b）開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性三、計(jì)算電流調(diào)節(jié)器的參數(shù)ACR超前時(shí)間常數(shù): 電流環(huán)開(kāi)環(huán)增益：在本設(shè)計(jì)中，要求σi≤5%時(shí)，應(yīng)取，因此：于是，ACR的比例系數(shù)為：四、校驗(yàn)近似條件電流環(huán)截止頻率晶閘管裝置傳遞函數(shù)近似條件為： =
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