電氣工程課程設計：直流電機調(diào)速系統(tǒng)設計(編輯修改稿)
2024-12-22 18:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 當負載電流達到 Idm 后，轉速調(diào)節(jié)器飽和，電流調(diào)節(jié)器起主要調(diào)節(jié)作用，系統(tǒng)表現(xiàn)為電流無靜差，得到過電流的自動保護。 這就是采用了兩個 PI 調(diào)節(jié)器分別形成內(nèi)、外兩個閉環(huán)的效果。這樣的靜特性顯然比帶電流截止負反饋的單閉環(huán)系統(tǒng)靜特性好。然而實際上運算放大器的開環(huán)放大系數(shù)并不是無窮大，特別是為了避免零點飄移而采用 “準 PI 調(diào)節(jié)器”時，靜特性的兩段實際上都略有很小的靜差，如圖 中虛線所示。 圖 電氣工程課程設計（報告） 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)結構圖 繪制雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)動態(tài)結構如圖 所示： 圖 4 電流調(diào)節(jié)器的設計 確定時間常數(shù) （ 1） 整流裝置滯后時間常數(shù) Ts。驅動頻率 f≥ 10kHz 時， PWM 裝置的延長時間 smsTs ?? 。 （ 2） 電流濾波時間常數(shù) Toi。 應有（ 12 ） msToi ? ，因此取smsToi 0 0 0 0 ?? 。 （ 3） 電流環(huán)小時間常數(shù)之和 T∑ i。按小時間常數(shù)近似處理，取sTTT oisi ???? 。 （ 4） 電磁時間常數(shù) 1T ： smHRLT 0 0 2 ???? 。 選擇電流調(diào)節(jié)器的結構 根據(jù)設計要求 5%i?? ，并保證穩(wěn)態(tài)電流無靜差，可按典型 I 型系統(tǒng)設計電流調(diào)節(jié)器。電流環(huán)控制 對象是雙慣性型的，因此可用 PI 型調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為 電氣工程課程設計（報告） sKW iiisA C R ?? )1()( ?? 式中 Ki電流調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)； τ i電流調(diào)節(jié)器的超前時間常數(shù)。 檢查對電源電壓的抗擾性能： 0 0 1 0 0 2 ??? ssTT il ,參照表 1的典型I型系統(tǒng)動態(tài)抗擾性能，各項指標都是可以接受的，因此基本確定電流調(diào)節(jié)器按典型 I型系統(tǒng)設計。 計算電流調(diào)節(jié)器的參數(shù) 電流調(diào) 節(jié)器超前時間常數(shù)： ?? li T? 。 電流開環(huán)增益 :要求 5%i? ? 時 ,按表 2可取 ? ? ， 因此， 131 2500 ??? SSKI PWM 裝置的放大系數(shù)： )(, VUUUK cmcmdos ?????? 于是， ACR 的比例系數(shù)為： 0 1 25 ?? ???? ??s iIi K RKK 計算調(diào)節(jié)器電阻和電容 由圖 6，按所用運算放大器取 ?? kRo 40 ，各電阻和電容值為 ?????? KKRKR oii 取 90 ?K FK sRC iii ?? ???? ，取 F? ,00 00 0 FK sRTC oioi ?????? 取 F? 按照上述參數(shù)，電流環(huán)可以達到的動態(tài)跟隨性能指標為 % 5%i? ??，電氣工程課程設計（報告） 滿足設計要求。如圖 所示： 圖 PI型電流調(diào)節(jié)器 計算電流調(diào)節(jié)器的參數(shù) 電流調(diào)節(jié)器超前時間常數(shù)： sTli ??? 。 電流開環(huán)增益 :要求 5%i? ? 時 ,按表 2可 取 ? ? ， 因此， 13 1 2 50 0 0 1 ??? ssKI PWM 裝置的放大系數(shù)： )(, VUUUK cmcmdos ?????? 于是， ACR 的比例系數(shù)為： 0 1 25 ?? ???? ??s iIi K RKK 校驗近似條件 電流環(huán)截止頻率： 131 25 ??? sK Ici? (1)PWM 裝置傳遞函數(shù)的近似條件： cis sT ????? ? 13 1 滿足近似條件。 電氣工程課程設計（報告） (2)忽略反電動勢變化對電流環(huán)動態(tài)影響的條件： cilm sTT ?????? ? 13420 0 2 1313 滿足近似條件。 (3)電流環(huán)小時間常數(shù)近似處理條件ciois sTT ?????? ? 14 3 0 30 0 0 0 0 0 131131 滿足近似條件。 5 轉速調(diào)節(jié)器的設計 確定時間 1) 電流環(huán)等效時間常數(shù) 1/KI。由前述已知， ? ? ，則 : ssTK iI ???? ? 2) 轉速濾波時間常數(shù) onT ，根據(jù)所用測速發(fā)電機紋波情況，取 sTon ? . 3) 轉 速
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