雙閉環(huán)可逆直流脈寬pwm調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計-資料下載頁
2025-06-29 21:02本頁面
【正文】 ? ，????30iRk? ?? ????按照上述參數(shù)，電流環(huán)可以達到的動態(tài)指標為 ，%5i???要求。 轉(zhuǎn)速環(huán)的設(shè)計 確定時間常數(shù)（1）電流環(huán)等效時間常數(shù)為 ???（2）取轉(zhuǎn)速濾波時間常數(shù) .5ons（3） s???? ASR 結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)穩(wěn)態(tài)無靜差及其他動態(tài)指標要求，按典型 II 型系統(tǒng)設(shè)計轉(zhuǎn)速環(huán)，ASR選用 PI 調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為 1()nASRsWK???圖 11 速度環(huán)結(jié)構(gòu)圖 選擇 ASR 參數(shù)取 h=5，則 ?????221875..NnKs????則 ()???????? 校驗近似條件 ??????（1）要求 ，現(xiàn) 。1ciT??. i s??? ?（2）要求 ，32ion?現(xiàn)111 sT ????????可見均能滿足要求。 計算 ASR 電阻和電容取 ，則04Rk?? ，取 ???k ，取 ??F? ??? 檢驗轉(zhuǎn)速超調(diào)量 maxn%()2()NnbmCTz?????????當 h=5 時， ，而 ， ???因此 %51n?????可見轉(zhuǎn)速超調(diào)量滿足要求。 校驗過渡過程時間空載起動到額定轉(zhuǎn)速的過渡過程時間 sRI???????可見能滿足設(shè)計要求。 反饋單元 轉(zhuǎn)速檢測裝置選擇選測速發(fā)電機 永磁式 ZYS231/110 型，額定數(shù)據(jù)為P=，U=110V，I=，n=1900r/min。測速反饋電位器 RP2 的選擇 考慮測速發(fā)電機輸出最高電壓時，其電流約為額定值的 20%，這樣，測速發(fā)電機電樞壓降對檢測信號的線性度影響較小。測速發(fā)電機工作最高電壓 ???測速反饋電位器阻值 ??32.%21TNRPI此時 RP2 所消耗的功率為 WUMRP ???為了使電位器溫度不要很高，實選瓦數(shù)應為消耗功率的一倍以上，故選 RP2 為4W，取 2022 。? 電流檢測單元本系統(tǒng)要求電流檢測不但要反映電樞電流的大小而且還要反映電流極性，所以選用霍爾電流傳感器。 系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖 12 所示。圖 12 系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖圖中 和 分別表示轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)，為了引()ASRW()ACRS出電流反饋，在電動機的動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖中必須把電流 顯露出來。電機的啟動dI過程中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器經(jīng)歷了飽和、退飽和、不飽和三種狀態(tài)。 系統(tǒng)仿真系統(tǒng)空載啟動并在 加載情況下的仿真圖如圖 所示，仿真波形如圖 所示。系統(tǒng)正反轉(zhuǎn)仿真如圖 15 所示。圖 15 電機正反轉(zhuǎn)時仿真圖 圖 16 上圖電流波形，下圖轉(zhuǎn)速波形 圖 17 上：給定電流，中：電流轉(zhuǎn)速，下：電流調(diào)節(jié)器輸出從圖 16 可以看出，帶載啟動時轉(zhuǎn)速到達穩(wěn)態(tài)時間比空載時長，系統(tǒng)從正轉(zhuǎn)啟動到反轉(zhuǎn)運行過程中，圖 16 表示的轉(zhuǎn)速和電樞電流對轉(zhuǎn)速給定 Un*的響應波形。在仿真中取電流的過載倍數(shù)為 2，因此電機的正轉(zhuǎn)啟動和制動、反轉(zhuǎn)啟動過程中始終保持著最大電流 12A 左右。在正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速達到額定值 1000r/min 后，電流絕對值下降為 6A 左右。圖 17 給出了電流給定波形、電流反饋波形和電流調(diào)節(jié)器輸出波形，圖 18 為速度給定信號、速度反饋波形和速度調(diào)節(jié)器輸出波形。圖 17 中電流調(diào)節(jié)器輸出信號 Ucd 的波動反映了電流調(diào)節(jié)器的作用，不同的電流調(diào)節(jié)器參數(shù)其 Ucd 的波動情況不同，Ucd 的變化使變流器的脈寬隨之調(diào)整，輸出電壓值也隨之變化，使電流保持不變。圖 18 上：轉(zhuǎn)速給定，中：轉(zhuǎn)速反饋信號，下：轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸出波形心得體會參考資料（1）、電力拖動自動控制系統(tǒng) 陳伯時 機械工業(yè)出版社 （2）、電力電子技術(shù)（第 4 版） 王兆安 黃俊 機械工業(yè)出版社 （3）、電力電子、電機控制系統(tǒng)的建模和仿真 洪乃剛 機械工業(yè)出版社
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