畢業(yè)設(shè)計(jì)-電流與轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究(參考版)
2025-01-19 23:00本頁(yè)面
【正文】 自動(dòng)控制原理。第 4 版 。第 3 版機(jī)械工業(yè)出版社， 2022 [2] 王兆安，黃俊主編。 16 參考文獻(xiàn) [1] 陳伯時(shí)主編。 因?yàn)楸鞠到y(tǒng)采用了 雙 閉環(huán)系統(tǒng)，所以系統(tǒng)能夠通過(guò) 兩個(gè) 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)作用減少穩(wěn)態(tài)速降 ，但是有超調(diào)。 注：電動(dòng)機(jī)電樞電流波形的觀察可通過(guò) ACR 第“ 1”端 轉(zhuǎn)速波形的觀察可通過(guò) ASR 的第“ 1”端 15 總結(jié) 本設(shè)計(jì) 為“電流與轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)直流 調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究 ” ，經(jīng)過(guò)調(diào)試證明設(shè)計(jì)的 雙 閉環(huán)系統(tǒng)能滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求，完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。 (2)突加額定負(fù)載時(shí)，電動(dòng)機(jī)電樞電流波形和轉(zhuǎn)速波形。 表 5— 3 閉環(huán)控制特性 n=f（ Ug） n（ r/min） 70 1200 1000 900 800 500 14 Ug（ V） 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)波形的觀察 用二蹤慢掃描示波器觀察動(dòng)態(tài)波形，用示波器記錄動(dòng)態(tài)波形。 (1)機(jī)械特性 n=f（ Id）的測(cè)定 調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速給定電壓 Ug，使電機(jī)空載轉(zhuǎn)速至 1500r/min，再調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)負(fù)載電阻Rd，在空載至額定負(fù)載范圍內(nèi)分別記錄 7~8 點(diǎn)，可測(cè)出系統(tǒng)靜特性曲線 n=f（ Id）。 ASR 的調(diào)試： (a)反饋電位器 RP3 逆時(shí)針旋到底，使放大倍數(shù)最?。? (b)“ 5”、“ 6”端接入 MCL— 11 電容器，預(yù)置 5~ F； (c)調(diào)節(jié) RP RP2 使輸出限幅值177。但若接成轉(zhuǎn)速 — 電流雙閉環(huán)系統(tǒng)，由于給定極性改變，故速度反饋極性可不變。 (b)速度反饋極性判斷：系統(tǒng)中接入 ASR 構(gòu)成轉(zhuǎn)素單閉環(huán)系統(tǒng)，即給定電壓 Ug接至 ASR 的第 2 端， ASR 的第 3 端接至 Uct。 (2)速度變換器的調(diào)試 電動(dòng)機(jī)加額定勵(lì)磁。5V），觀察主電路是否小于或等于 ，如 Id 過(guò)大，則應(yīng)調(diào)整電流反饋電位器，使 Ui 增加，直至 Id〈 ；如 Id〈 Inom，則可將 Rd 減小直至切除，此時(shí)應(yīng)增加有限，小于過(guò)電流保護(hù)整定值，這說(shuō)明系統(tǒng)已具有限流保護(hù)功能?！?10”端接 MCL— 11 電容器，可預(yù)置 μ F，同時(shí)，反饋電位器 RP3 逆時(shí)針旋到底，使放大倍數(shù)最小。 (c)MCL— 31 的 G（給定）輸出電壓 Ug 接至 ACR 的“ 3”端， ACR 的輸出“ 7”端接至 Uct，即系統(tǒng)接入已接成 PI調(diào)節(jié)的 ACR 組成 電流單閉環(huán)系統(tǒng)。 (b)增加給定電壓，減小主回路串接電阻 Rd，直至 Id=，再調(diào)節(jié) MCL— 31掛箱上的電流反饋電位器 RP，使電流反饋電壓 Ui 近似等于速度 ASR 的輸出限幅值（ ASR 的輸出限幅值為177。逐漸增加給定電壓，用示波器觀察晶閘管整流橋兩端電壓波形。 系統(tǒng)調(diào)試 13 將 Ublf 接地， Ublr 懸空，即使用一組橋六個(gè)晶閘管。使脈沖后移β≤ 30176。 5V。 表 5— 1 開(kāi)環(huán)特性 n=f(Id)的測(cè)定 n(r/min) 1200 1190 1180 1170 1160 1140 Id(A) 注意：，若給定電壓 Ug 為 0 時(shí)，電機(jī)緩慢啟動(dòng) ，則表明α太小，需后移。合上主電路電源。 開(kāi)環(huán)外特性的測(cè)定 (1)控制電壓 UCt 由給定器 Ug 直接接入，直流發(fā)電機(jī)所接負(fù)載電阻 Rd 斷開(kāi)。 (3)先內(nèi)環(huán)，后外環(huán)。 (2)先開(kāi)環(huán)，后閉環(huán)。 第五章 調(diào)試并驗(yàn)證雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)性能 （一）調(diào)試雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)性能 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試選擇 (1)先部件，后系統(tǒng)。 圖 44 給定器的電路圖 （六）穩(wěn)壓電源 (1) 穩(wěn)壓電源輸出穩(wěn)定的177。 （四） 過(guò)電壓保護(hù)和 TA 互感器 壓敏電阻 RV 三角形聯(lián)結(jié)進(jìn)行交流側(cè)的過(guò)電壓保護(hù)，電流互感器 TA 可取得與主電路電流成正比的電流信號(hào)用于控制系統(tǒng)中。圖 5－ 4是過(guò)流保護(hù)電路的電路圖。時(shí)波形 圖 43 三相橋式全控整流電路觸發(fā)脈沖 第四章轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng) —— 反饋、保護(hù)及其他電路 （一） 轉(zhuǎn)速反饋環(huán)節(jié) FBS (1) 轉(zhuǎn)速反饋環(huán)節(jié)主要作用是將測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出的電壓進(jìn)行濾波，濾除交流分量并變換為能滿足系統(tǒng)需要的與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比的電壓作為系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速反饋信號(hào)，另外還備有轉(zhuǎn)速的檢測(cè)信號(hào)。習(xí)慣上將晶閘管按 照其導(dǎo)通順序編號(hào)，共陰極的一組為 VT VT3 和 VT5，共陽(yáng)極的一組為 VT VT4 和 VT6。反號(hào)器的輸入信號(hào)由信號(hào)放大器的反相輸入，故輸出電壓為 ： Uout =－ (RP+R3) / R1 調(diào)解 RP 的可動(dòng)觸點(diǎn)，可改變 RP 的數(shù)值，使 RP+R3=R1,則 Uout=－ Uin，輸入與輸出成倒相關(guān)系。 （三） 反號(hào)器 圖 21 反號(hào)器電路圖 反號(hào)器 AR 由運(yùn)算放大器及有關(guān)電阻組成，如圖 23 所示。 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器具有將輸入的給定信號(hào)與反饋信號(hào)進(jìn)行加 ,減 ,比例 ,積分 ,違反等一些運(yùn)算的功能 ,使其輸出量能根據(jù)輸入的信號(hào)按照某種預(yù)定的規(guī)律變化。按小時(shí)間常數(shù)近似處理，取 T∑ n＝ 1/KI＋ Ton＝ 選擇電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu) 由于設(shè)計(jì)要求無(wú)靜差 ,故選用 PI 型電流調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為 W(s)=Ki(τ iS+1)/τ iS。 計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻和電容 所用運(yùn)算放大器取 R0=40kΩ，各電阻和電容值為 Ri=KiR0= 40＝ Ci=τ i/Ri=Coi=4Toi/R0=4 （二） 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì) 確定時(shí) 間常數(shù) 1）電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù) 1/KI 已
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