雙閉環(huán)直流電機調(diào)速系統(tǒng)設計參考案例-資料下載頁
2025-04-17 00:07本頁面
【正文】 時間常數(shù)的確定（1） 整流裝置滯后時間常數(shù)，即三相橋式電路的平均失控時間 Ts=。（2）電流濾波時間常數(shù)。，為了基本濾平波頭，應有（1~2）=，因此取=2ms=。（3）電流環(huán)小時間常數(shù)之和。按小時間常數(shù)近似處理，取。（4）電磁時間常數(shù)的確定。由前述已求出電樞回路總電感。 則電磁時間常數(shù) 2. 選擇電流調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)根據(jù)設計要求，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 （51）式中 電流調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)；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：，參照表51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。 表51 典型I型系統(tǒng)動態(tài)跟隨性能指標和頻域指標與參數(shù)的關(guān)系參數(shù)關(guān)系KT阻尼比超調(diào)量0%%%%%上升時間峰值時間相角穩(wěn)定裕度截止頻率3. 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)： =，電流開環(huán)增益：要求時，取， 所以 于是ACR的比例系數(shù)為 =式中，為電流反饋系數(shù)其值為；晶閘管裝置放大系數(shù)Ks=36。4. 校驗近似條件電流環(huán)截止頻率：1)晶閘管整流裝置傳遞函數(shù)的近似條件 滿足近似條件2）忽略反電動勢變化對電流環(huán)動態(tài)影響的條件 滿足近似條件3）電流環(huán)小時間常數(shù)近似處理條件 滿足近似條件5. 計算調(diào)節(jié)器電阻和電容由圖53，按所用運算放大器取R0=40k，各電阻和電容值為圖53 含濾波環(huán)節(jié)的PI型電流調(diào)節(jié)器照上述參數(shù)，電流環(huán)可以達到的動態(tài)跟隨性能指標為，滿足設計要求。（2）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設計1. 確定時間常數(shù)（1）電流環(huán)等效時間常數(shù)1/KI。由前述已知，則 （2）轉(zhuǎn)速濾波時間常數(shù)，根據(jù)所用測速發(fā)電機紋波情況，取.（3）轉(zhuǎn)速環(huán)小時間常數(shù)。按小時間常數(shù)近似處理，取 2. 選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)按照設計要求，選用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)式為 3. 計算轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)按跟隨和抗擾性能都較好的原則，先取h=5，則ASR的超前時間常數(shù)為 則轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)增益 K可得ASR的比例系數(shù)為式中 電動勢常數(shù) 轉(zhuǎn)速反饋系數(shù) 轉(zhuǎn)速截止頻率為 （1）電流環(huán)傳遞函數(shù)簡化條件為 滿足簡化條件 （2）轉(zhuǎn)速環(huán)小時間常數(shù)近似處理條件為 滿足近似條件 5．計算調(diào)節(jié)器電阻和電容根據(jù)圖54 所示，取，則 取 取 取 圖54 含濾波環(huán)節(jié)的PI型轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器當h=5時，查表52典型型系統(tǒng)階躍輸入跟隨性能指標得，不能滿足設計要求。實際上，由于表52是按線性系統(tǒng)計算的，而突加階躍給定時，ASR飽和，不符合線性系統(tǒng)的前提，應該按ASR退飽和的情況重新計算超調(diào)量。 表52 典型II型系統(tǒng)階躍輸入跟隨性能指標（按準則確定參數(shù)關(guān)系）h345678910%%%%%%%%3k32211111表53 典型II型系統(tǒng)動態(tài)抗擾性能指標與參數(shù)的關(guān)系h345678910%%%%%%%%設理想空載起動時，負載系數(shù)，已知，,，。當時，由表53查得，而調(diào)速系統(tǒng)開環(huán)機械特性的額定穩(wěn)態(tài)速降 式中 電機中總電阻 調(diào)速系統(tǒng)開環(huán)機械特性的額定穩(wěn)態(tài)速降 為基準值，對應為額定轉(zhuǎn)速根據(jù)式（624）計算得 能滿足設計要求7. 校核動態(tài)最大速降 設計指標要求動態(tài)最大速降。在實際系統(tǒng)中，可定義為相對于額定轉(zhuǎn)速時的動態(tài)速降。由， ；查表可知，=%，所以 能滿足設計要求8. 轉(zhuǎn)速超調(diào)的抑制若退飽和超調(diào)量，則不滿足動態(tài)指標要求，需加轉(zhuǎn)速微分負反饋。加入這個環(huán)節(jié)可以抑制甚至消滅轉(zhuǎn)速超調(diào)，同時可以大大降低動態(tài)速降。在雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，加入轉(zhuǎn)速微分負反饋的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器原理圖如圖55所示。和普通的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器相比，在轉(zhuǎn)速反饋環(huán)節(jié)上并聯(lián)了微分電容Cdn和濾波電阻Rdn，即在轉(zhuǎn)速負反饋的基礎上再疊加一個帶濾波的轉(zhuǎn)速微分負反饋信號。圖55 帶轉(zhuǎn)速微分負反饋的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器含有轉(zhuǎn)速微分負反饋的轉(zhuǎn)速環(huán)動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖如下圖56所示:圖56 含有轉(zhuǎn)速微分負反饋的轉(zhuǎn)速環(huán)動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖轉(zhuǎn)速微分負反饋環(huán)節(jié)中待定的參數(shù)是和，其中轉(zhuǎn)速微分時間常數(shù)，轉(zhuǎn)速微分濾波時間常數(shù)是以選定，只要確定，就可以計算出和了。由工程設計方法，近似計算公式得：八．參考文獻[1] 朱仁初，[M].北京：機械工業(yè)出版社，1994.[2] 王兆安，[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006.[3] 陳伯時. 電力拖動自動控制系統(tǒng)運動控制系統(tǒng)[M],第三版. 北京:機械工業(yè)出版社, 2007年6月．[4] 孔凡才．晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)［M］．北京:北京科技出版社，1985．[5] 段文澤，［M］.四川：重慶大學出版社,
教學教案相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1