轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)-資料下載頁
2025-05-16 08:08本頁面
【正文】 =。iT?soi②．選擇電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)根據(jù)設(shè)計(jì)要求 ，并保證穩(wěn)態(tài)電流無差，可按典型 I 型系統(tǒng)設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器。5%i??電流環(huán)控制對象是雙慣性的，因此可用 PI 型電流調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為 (1))iACRKsW???檢查對電源電壓的抗擾性能： ?③．計(jì)算電流調(diào)節(jié)器參數(shù)電流調(diào)節(jié)器超前時(shí)間常數(shù)： 。.idS??電流環(huán)開環(huán)增益：要求 時(shí)，查表可知，應(yīng)取 ,因此5%i???????于是，ACR 的比例系數(shù)為 ????④．校驗(yàn)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???ic?滿足近似條件（2） 忽略反電動勢變化對電流環(huán)的動態(tài)影響的條件〈 sTs????ic滿足近似條件（3） 電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件 sTs?????滿足近似條件⑤．計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻電容各電阻和電容值如下,取 ????k，取 ??,取 ???F? 圖 31 含給定濾波與反饋濾波的 PI 型電流調(diào)節(jié)器按照上述參數(shù)，電流環(huán)可以達(dá)到的動態(tài)跟隨性能指標(biāo)為 σi=%≤5%，滿足設(shè)計(jì)要求。2．轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)①．確定時(shí)間常數(shù)4） 電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù) 。由電流調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)，已取 ，??=2 =2 =??5） 轉(zhuǎn)速濾波時(shí)間常數(shù) 。根據(jù)所用測速發(fā)動機(jī)紋波情況，取 =。on on6） 轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)之和 。按小時(shí)間常數(shù)近似處理，取 =T?+ =+=。??on②．選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)根據(jù)設(shè)計(jì)要求 ，選用 PI 型調(diào)節(jié)器,其傳遞函數(shù)為0%????③．計(jì)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，取 h=5，則 ASR 的超前時(shí)間常數(shù)為=h =5 =?T??由式 可求得轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)增益21nNhKT??? ???????于是由式 可得 ASR 的比例系數(shù)為(1)2nnhaR???emβ ????β④．檢驗(yàn)近似條件由式 K= ???1） 電流環(huán)傳遞函數(shù)簡化條件為，滿足簡化條件。1115..7303I i swT??????2） 轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件為，滿足近似條件。 onKs??⑤．計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻和電容取 ,則04Rk??,取 510 ；???,取 ；? ???????；取 1 。?圖 32 含給定濾波與反饋濾波的 PI 型轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器根據(jù)上述參數(shù)，可得 =%10%，能滿足設(shè)計(jì)要求。n?323 閉環(huán)系統(tǒng)性能仿真驗(yàn)證( 采用 MATLAB)0 1 2 3 4200020040060080010001200140016001800 仿仿仿仿仿仿仿仿33 系統(tǒng)調(diào)試331 單元部件調(diào)試、負(fù)限幅值的調(diào)整將零速封鎖器（DZS）上的鈕子開關(guān)撥向“解除”位置，把 DZS 的“3”端接至 ACR 的“8”端（或 ASR 的“4”端） ，使調(diào)節(jié)器解除封鎖而正常工作。把調(diào)節(jié)器 ACR 接成比例積分（PI）調(diào)節(jié)器，然后將給定器輸出“1”端接到調(diào)節(jié)器的輸入端，當(dāng)加正給定時(shí)，調(diào)整負(fù)限幅電位器 RP2，使之輸出電壓為零（實(shí)際調(diào)至最小值即可，約－） ；當(dāng)調(diào)節(jié)器輸入端加負(fù)給定時(shí)，調(diào)整正限幅電位器 RP1，用示波器觀察同步電壓和對應(yīng)的觸發(fā)脈沖，使 α =10176。左右。 （確定移相控制電壓 Uct的調(diào)節(jié)范圍為 0～U ct，max。 ）用同樣的方法確定速度調(diào)節(jié)器的限幅：把調(diào)節(jié)器 ASR 接成比例積分（PI）調(diào)節(jié)器，然后將給定器輸出“1”端接到調(diào)節(jié)器的輸入端，當(dāng)加正給定時(shí)，調(diào)整負(fù)限幅電位器 RP2，使之輸出電壓為負(fù) 6V；當(dāng)調(diào)節(jié)器輸入端加負(fù)給定時(shí)，調(diào)整正限幅電位器 RP1，使正限幅為零，（實(shí)際調(diào)至最小值即可，約＋） 。直接將給定電壓 Ug接入移相控制電壓 Uct的輸入端，整流橋接電阻性負(fù)載（注意：將雙臂滑線電阻器的雙臂電阻并聯(lián)使用，且調(diào)到電阻值最大。 ）慢慢增加給定電壓 Ug，觀察輸出電壓 Ud到 220V 左右，并同時(shí)觀察負(fù)載電流 Id ，適當(dāng)調(diào)整滑線變阻器使 Id=1A，此時(shí)用萬用表測量電流反饋電壓。方法是調(diào)節(jié)電流變換器（FBC）上的電流反饋電位器 RP1，使得負(fù)載電流 Id=1A 時(shí)的電流反饋電壓 Ufi=~4V，這時(shí)的電流反饋系數(shù)β =Ufi/Id=~4V/A。 （可以暫時(shí)都為 Ufi=4V，因系統(tǒng)調(diào)整時(shí)，各實(shí)驗(yàn)臺會略有調(diào)整，使系統(tǒng)性能最佳。 ）：直接將給定電壓 Ug 接入移相控制電壓 Uct 的輸入端，整流電路接直流電動機(jī)負(fù)載，（注意，慢慢增加給定電壓 Ug ）測量直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速值和轉(zhuǎn)速反饋電壓值，調(diào)節(jié)速度變換器（FBS）上轉(zhuǎn)速反饋電位器 RP1，使得 n=1500r/min 時(shí)的轉(zhuǎn)速反饋電壓 Ufn=－6V ，這時(shí)的轉(zhuǎn)速反饋系數(shù) α=Ufn/n=（r/min） 。332 閉環(huán)系統(tǒng)特性測試將 ASR、ACR 均接成 P 調(diào)節(jié)器后接入系統(tǒng)，形成雙閉環(huán)不可逆系統(tǒng)，使得系統(tǒng)能基本運(yùn)行，確認(rèn)整個系統(tǒng)的接線正確無誤后將 ASR、ACR 均恢復(fù)成 PI 調(diào)節(jié)器，構(gòu)成實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。（1）機(jī)械特性 n= f（I d）的測定a） 發(fā)電機(jī)先空載（可先不加勵磁） ，調(diào)節(jié)給定電壓 Ug使電動機(jī)轉(zhuǎn)速值，n=1400r/min，然后調(diào)整發(fā)電機(jī)（加勵磁）負(fù)載，負(fù)載電阻 RG從阻值盡量大（負(fù)載最?。╅_始，逐漸改變負(fù)載電阻，直至 Id≦I ed， 即可測出系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線 n= f(Id)，并記錄于下表中；b） 發(fā)電機(jī)先空載（可先不加勵磁） ，調(diào)節(jié)給定電壓 Ug使電動機(jī)轉(zhuǎn)速值，n=800r/min，然后調(diào)整發(fā)電機(jī)（加勵磁）負(fù)載，負(fù)載電阻 RG 從阻值盡量大（負(fù)載最?。╅_始，逐漸改變負(fù)載電阻，直至 Id≦I ed， 即可測出系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線 n=f(Id)，并記錄于下表中；n（r/min） 1400 1400 1400 1400Id（A） n（r/min） 800 800 800 800Id（A） （2）閉環(huán)控制系統(tǒng) n= f(Ug)的測定 調(diào)節(jié) Ug 及 RG，使 Id=Ied，n=n ed，逐漸降低 Ug，記錄 Ug 和 n，即可測出閉環(huán)控制特性n= f(Ug)。n（r/min）1500 1300 1100 900Ug（V） 333 系統(tǒng)動態(tài)特性觀察用雙蹤慢掃描示波器觀察動態(tài)波形。在不同的系統(tǒng)參數(shù)下（速度調(diào)節(jié)器的增益、速度調(diào)節(jié)器的積分電容、電流調(diào)器的增益、電流調(diào)節(jié)器的積分電容，速度反饋的濾波電容、電流反饋的濾波電容） 。用記憶示波器觀察、記錄下列動態(tài)波形；1．突加給定 Ug 啟動時(shí)電動機(jī)電樞電流 Id（電流變換器“2”端）波形和轉(zhuǎn)速 n（速度變換器“2”端）波形；2．突加額定負(fù)載（20%I ed=100%Ied）時(shí)電動機(jī)電樞電流波形和轉(zhuǎn)速波形；3．突降負(fù)載（100%I ed=20%Ied）時(shí)電動機(jī)電樞電流波形和轉(zhuǎn)速波形。小結(jié)：通過本次課程設(shè)計(jì)，使我們對晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)的組成及其基本結(jié)構(gòu)有一定的了解，掌握晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)及反饋環(huán)節(jié)測定方法，能夠?qū)χ饕獑卧考墓ぷ髟砑罢{(diào)速系統(tǒng)提出相應(yīng)的要求， 能夠設(shè)計(jì)一些常見的電路。能對直流調(diào)速系統(tǒng)主要單元部件進(jìn)行調(diào)試，了解了閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的原理和組成，學(xué)會了用 MATLAB 進(jìn)行閉環(huán)系統(tǒng)性能仿真驗(yàn)證。本次設(shè)計(jì)中有些地方不是很清楚，但通過倆人的討論后更好的解決了問題。這次最大的收獲是對以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了一定的基礎(chǔ)。主要參考文獻(xiàn)：1. 李榮生 主編．電氣傳動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)．機(jī)械工業(yè)出版社，20222. 王兆安 黃俊 編．電力電子技術(shù)（第 4 版） ．機(jī)械工業(yè)出版社，20223. 陳伯時(shí) 主編．電力拖動自動控制系統(tǒng)（第 3 版） ．機(jī)械工業(yè)出版社，20224. 華增芳 編．電力電子技術(shù)與運(yùn)動控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教程．集美大學(xué)內(nèi)部教材，20225.
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1