【正文】 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 QA9wkxFyeQ^! djsXuyUP2kNXpRWXm Aamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 QA9wkxFyeQ^! dj sXuyUP2kNXpRWXm Aamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。A（萬(wàn)kWh）shg1Pshg1PshfPb b39。清華大學(xué)出版社 [4] 梁亦鉑 ,王正茂 [2] 薛定宇 本課題未來(lái)的研究重點(diǎn)是如何更好的解決快速性和穩(wěn)定性之間的矛盾，另外還可考慮設(shè)計(jì)雙閉環(huán)可逆系統(tǒng)。近年來(lái)，高性能交流調(diào)速技術(shù)發(fā)展很快，交流調(diào)速系統(tǒng)正逐步取代直流調(diào)速。由此可見(jiàn)此電路的作用是當(dāng)輸入與轉(zhuǎn)速反饋電壓接近零時(shí)，封鎖住轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR，以免調(diào)節(jié)器零漂引起可控硅整流電路有輸出電壓造成電機(jī)爬行等不正常現(xiàn)象。其組成主要分為兩大部分：速封鎖及 PI調(diào)節(jié)電路和多種故障保護(hù)電路。電機(jī)堵轉(zhuǎn)，將電位器 W5 調(diào)為反饋?zhàn)钊酰鏁r(shí)針旋到頭）。電流環(huán)即調(diào)好。速度環(huán) ASR 即調(diào)好。 （ 2）調(diào)整速度環(huán) ASR。 ●反饋電壓（ Ufn）極性的測(cè)定 ◎從零逐漸增加給定電壓（ Ug），輸出電壓 Ud 應(yīng)從 0V～ 300V 變化，將輸出電壓 Ud 調(diào)節(jié)到額定電壓 220V，用萬(wàn)用表電壓檔測(cè)量電位器 W7 的中間點(diǎn)（對(duì)參考點(diǎn)）的電壓 ，看其極性是否為正，如為正值則極性正確，將其調(diào)為最大。 ◎ ASR 的限幅值。β是反饋系數(shù)，由 W7 整定， Id 為主電 路電流。調(diào)節(jié)初相位角，調(diào)節(jié)電位器 Wp（ Up 的值），使得給定電壓（ Ug）值最大時(shí)，輸出電壓Ud =300V；給定電壓（ Ug）值為 0V時(shí)， 輸出電壓 Ud =0V。 2． 繼電控制電路的通電調(diào)試。如果調(diào)節(jié)器參數(shù)整定得不夠好，也會(huì)有一段振蕩過(guò)程。轉(zhuǎn)速超調(diào)后， ASR 輸入偏差電壓變負(fù)，開(kāi)始退出飽和狀態(tài)， *iU 和 dI 很快下降。與此同時(shí)，電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì) E也按線性增長(zhǎng)，對(duì)電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)， E是一個(gè)線性漸增的擾動(dòng)量，為了克服它的擾動(dòng)， 0dU 和 cU 也必須基本上按線性增長(zhǎng)，才能保持 dI 恒定。當(dāng) dLd II ? 后，電機(jī)開(kāi) 始起動(dòng)，由于機(jī)電慣性的作用，轉(zhuǎn)速不會(huì)很快增長(zhǎng)，因而轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR的輸入偏差電壓 nnn UUU ??? * 的數(shù)值仍較大，其輸出電壓保持限幅值 *imU ，強(qiáng)迫電流 dI迅速上升。借此論文的完成之際，謹(jǐn)向我的導(dǎo)師以及教導(dǎo)和幫助我的其他師長(zhǎng)、朋友、同學(xué)表達(dá)我衷心的感謝和崇高的敬意 ! 焦作大學(xué) （論文） 圖 41 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 1． 空載起動(dòng) 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)突加給定電壓 *nU 由靜止?fàn)顟B(tài)起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速和電流的動(dòng)態(tài)過(guò)程示于圖 42。學(xué)會(huì)了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并能熟練地掌握轉(zhuǎn)速和電流調(diào)節(jié)器參數(shù)的選擇和計(jì)算，在設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上更加認(rèn)識(shí)到直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用之廣泛。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) [M]北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 , 2021直流電機(jī)在某些工業(yè)中也是不可替代的。 XXV TJB(雙閉環(huán)調(diào)節(jié)板 )調(diào)整電位器名稱 W1: 轉(zhuǎn)速反饋 S1 : Ugn W2: 電流反饋 S2 : ASR 輸出 W3: 保護(hù)值比較電壓 S3 : ACR 輸出 W4: 過(guò)流值 S4 : 過(guò)流值 雙閉環(huán)控制部分連接示意圖 總結(jié) ： 直流電機(jī)具有良好的起動(dòng)、制動(dòng)性能，宜在大范圍內(nèi)平滑調(diào)速。其作用如下： 當(dāng)給定電壓 Ugn 與反饋電壓 Ufn 的絕對(duì)值都小于 0． 7V時(shí)， (其值與電阻 RR剛 o、 R1 R R R6 等有關(guān)具體大小，請(qǐng)參考運(yùn)放的應(yīng)用等書(shū)籍 )運(yùn)放A A2 的輸出均為高電平，此時(shí)三極管 T1 導(dǎo)通， T2 的基極為低電平，三極管T2 導(dǎo)通， +15V 加到場(chǎng)效應(yīng)管的柵極上 (使其導(dǎo)通 )封鎖轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，使轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸出電壓為 0V(即 s2 點(diǎn) )。即雙閉環(huán)無(wú)靜差系統(tǒng)。 （ 4）過(guò)電流的整定。緩慢調(diào)節(jié) W7 電位器，使電樞電流為電機(jī)額定電流的 ～2倍，本系統(tǒng)設(shè)定為 Id =2Ied =2*=13A。（此時(shí) Ud =220V 即可）。將調(diào)節(jié)板 K1 跳線置于閉環(huán)位置。其值也由系統(tǒng)負(fù)載決定，一般取 6V，本系統(tǒng)取 。負(fù)限值：給定電壓（ Ug）最小，調(diào)電位器 W4 ，使 UK =– 1V。限幅值的依據(jù)，分別取決于 Ud =f（ UK ）和Ufi =β Id 。 （ 2）觸發(fā)脈沖檢測(cè)：插入觸發(fā)板，調(diào)節(jié)斜率值，使其為 左右。根據(jù)電氣圖紙，檢查主電路各部件及控制電路各部件間的連線是否正確，標(biāo)號(hào)是否符合圖紙要求，連接點(diǎn)是否牢固，焊接點(diǎn)是否有虛焊，連接導(dǎo)線規(guī)格是 否符合要求，接插件的接觸是否良好等。此后，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始在負(fù)載的阻力下減速，與此相應(yīng)，在 43~tt 時(shí)間內(nèi)， dI dLI? ，直到穩(wěn)定。當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到給定值 0* nn ? 時(shí)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR 的輸入偏差減小到零，輸出維持在限幅值 *imU ，電機(jī)仍在加速，使轉(zhuǎn)速超調(diào)。 第 II 階段（ 21~tt ）是恒流升速階段 ， ASR 飽和，轉(zhuǎn)速環(huán)相當(dāng)于開(kāi)環(huán)，在恒值電流給定 *imU 下的電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)，基本上保持電流 dI 恒定，因而系統(tǒng)的加速度恒定，轉(zhuǎn)速呈線性增長(zhǎng)。突加給定電壓 *nU 后， cU 、 0dU 、 dI 都上升，在 dI 沒(méi)有達(dá)到負(fù)載電流 dLI 以前，電機(jī)還不能轉(zhuǎn)動(dòng)。 第 五 章 .雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)仿真 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖圖 41，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)。在設(shè)備物理上的允許條件下實(shí)現(xiàn)最短時(shí)間的控制稱作“時(shí)間最優(yōu)控制”，對(duì)于調(diào)速系統(tǒng)，在電動(dòng)機(jī)允許過(guò)載能力限制下的恒流起動(dòng)，就是時(shí)間最優(yōu)控制。 二、 轉(zhuǎn)速超調(diào)。 同時(shí) , 由于 IdIdm, 使Δ Uci= Usm+β Id0, 故 LT 的輸出 Uc 迅速下降 , Ud 和 Id 隨之迅速下降 , 轉(zhuǎn)速急劇下降 , 但 LT 的調(diào)節(jié)作用將使 Id 維 持 Idm 不變 , 直到堵轉(zhuǎn)為止。當(dāng)負(fù)載增大時(shí) , 自動(dòng)調(diào)速過(guò)程如下 :在自動(dòng)調(diào)速過(guò)程中 , 轉(zhuǎn)速環(huán)是主環(huán) , 在穩(wěn)速過(guò)程起主導(dǎo)作用 , 其主要作用是保持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定 , 能將轉(zhuǎn)速保持在給定值 Ug/α n 上。 啟動(dòng)過(guò)程 雙閉環(huán)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的啟動(dòng)過(guò)程可分為以下 3 個(gè)階段。 取 0 40Rk??，則 4 2400 5 ???? onn RKR KΩ ，取 443 KΩ FFRC nnn ?? ??? ， FRTC oonon ?24 ?? ，取 2μF。 其中 電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù) ssTK iI ???? ? 則轉(zhuǎn)速環(huán)節(jié)小時(shí)間常數(shù) ???? onIn TKT 1+= 則轉(zhuǎn)速環(huán)結(jié)構(gòu)框圖可簡(jiǎn)化為圖 310 XVI n ( s )+A S R Ce T m sRU * n ( s )? I d ( s )? / ?T ? n s+ 1U * n ( s )+I dL ( s ) 圖 310轉(zhuǎn)速換的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖及其化簡(jiǎn) （等效成單位負(fù)反饋系統(tǒng)和小慣性的近似處理） 按照設(shè)計(jì)要求，選用 PI 調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為 1nnAS Rn()() KsWs s?? ?? 式中 Kn 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)； ? n 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù)。 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)選擇 電流環(huán)經(jīng)簡(jiǎn)化后可視作轉(zhuǎn)速環(huán)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，為此，須求出它的閉環(huán)傳遞函 XV 數(shù)。 2） 忽略反電動(dòng)勢(shì)變化對(duì)電流環(huán)動(dòng)態(tài)影響的條件 cilm wTT ? 1313 ???? 滿足近似條件。 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 τi=Tl 則電流環(huán)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖便成為圖 37 所示的典型形式，其中 isIiKKK R??? 10L / d B? ci 2 0 d B / d ec? / s 1 4 0 d B / d ecT ∑ i∑∑∑ （ a b) 圖 37 校正成典型 I 型系統(tǒng)的電流環(huán) a) 動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 b) 開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性 電樞回路電磁時(shí)間常數(shù) Tl=。 +A CRU c ( s ) Ks /R( T s s+ 1)( T l s+ 1)I d ( s )U*i ( s )? ?T 0i s+ 1 圖 35 電流環(huán)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖及其化簡(jiǎn)（等效成單位負(fù)反饋系統(tǒng)） 最后，由于 Ts 和 Toi 一般都比 Tl 小得多，可以當(dāng)作小慣性群而近似地看作是一個(gè)慣性環(huán)節(jié)，其時(shí)間常數(shù)為 T∑ i = Ts + Toi 查表 1得 ，三相橋式電路的平均失控時(shí)間為 ? ， 電流濾波時(shí)間常數(shù)oiT .三相橋式電路的每個(gè)波頭的時(shí)間是 ，為了基本濾平波頭，應(yīng)有（ 1～ 2）oiT =，因此取 oiT = 電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)之和 T∑ i = Ts + Toi=。 電流調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì) 在按動(dòng)態(tài)性能設(shè)計(jì)電流環(huán)時(shí)，可以暫不考慮反電動(dòng)勢(shì)變化的動(dòng)態(tài)影響，即 ?E≈ 0。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)等時(shí)間常數(shù)的慣性環(huán)節(jié)，稱作給定濾波環(huán)節(jié)。 第四章 .晶閘管 電動(dòng)機(jī)主電路的設(shè)計(jì) 主電路設(shè)計(jì) X 晶閘管 電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)（ VM系統(tǒng)）主電路原理圖如圖 31 所示： 圖 31 VM系統(tǒng)主電路原理圖 圖中 VT 是晶閘管可控整流器，它由三相全控橋式整流電路組成，如圖 32所示： 圖 32 三相全控橋式整流電路 通過(guò)調(diào)節(jié)觸發(fā)裝置 GT的控制電壓 cU 來(lái)移動(dòng)脈沖的相位，即可改變平均整流電壓 dU ，從而實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速。 這樣就形成了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。另外電流調(diào)節(jié)器的小時(shí)間常數(shù) , 還能夠?qū)σ螂娋W(wǎng)波動(dòng)引起的電動(dòng)機(jī)電樞電流的變化進(jìn)行快速調(diào)節(jié) ,可以在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速還未來(lái)得及發(fā)生改變時(shí) ,迅速使電流恢復(fù)到原來(lái)值 ,從而使速度更好地穩(wěn)定于某一轉(zhuǎn)速下運(yùn)行 。 VIII 第三章 .雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成與原理 圖 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的 原理 圖 電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)階段 ,電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速 (電壓 )低于給定值 ,速度調(diào)節(jié)器的輸入端存在一個(gè)偏差信號(hào) ,經(jīng)放大后輸出的電壓保持為限幅值 ,速度調(diào)節(jié)器工作在開(kāi)環(huán)狀態(tài) ,速度調(diào)節(jié)器的輸出電壓作為電流 給定值送入電流調(diào)節(jié)器 , 此時(shí)則以最大電流給定值使電流調(diào)節(jié)器輸出移相信號(hào) ,直流電壓迅速上升 ,電流也隨即增大直到等于最大給定值 , 電動(dòng)機(jī)以最大電流恒流加速啟動(dòng)。把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出當(dāng)做電流調(diào)節(jié)器的輸入，在用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制電力電子變換器。這樣構(gòu)成雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。 兩者之間實(shí)行嵌套連接，且都帶有輸出限幅電路。如果在一定的范圍內(nèi)將非線性特性線性化 ,就可以把它看成一個(gè)滯后時(shí)間較小的純滯后環(huán)節(jié) ,如式 13。 Tm— 電力拖動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)電時(shí)間常數(shù) (s)。 Te、 TL— 分別為電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和負(fù)載轉(zhuǎn)矩 ,且有 Te=Cmid。 V 2． 直流電機(jī)數(shù)學(xué)模型 在電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)中 ,直流電機(jī)通常以電樞電壓為輸入量 ,以電機(jī)轉(zhuǎn)速為輸出量。 第二章． 直流調(diào)速系統(tǒng)的組成與原理 1．雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型 在工程實(shí)踐中 ,雖然交流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、制造方便、維護(hù)容易。應(yīng)掌握轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的基本組成及其靜特性；從起動(dòng)和抗擾兩個(gè) 方面分析其性能和轉(zhuǎn)速與電流兩個(gè)調(diào)節(jié)器的作用；應(yīng)用工程設(shè)計(jì)方法解決雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中兩個(gè)調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)問(wèn)題，等等。 第一 章