課程設(shè)計(jì)配合控制有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)(參考版)
2025-06-20 22:05本頁(yè)面
【正文】 參考文獻(xiàn) 上海大學(xué) 陳伯時(shí) 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng) 機(jī)械工業(yè)出版社 王兆安 劉進(jìn)軍 電力電子技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社 李榮生 電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo) 機(jī)械工業(yè)出版社 姚樵耕 俞文根 電氣自動(dòng)控制 機(jī)械工業(yè)出版社 李仁 電氣控制技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社 康華光 電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分） 高等教育出版社 顧繩谷 電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ) 機(jī)械工業(yè)出版社。在論文的撰寫(xiě)過(guò)程中，導(dǎo)師對(duì)我嚴(yán)格要求，使我能夠?qū)⒗碚撝R(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，得到了很大的提高。在我這段的求學(xué)生涯中，導(dǎo)師以其嚴(yán)謹(jǐn)、求學(xué)的治學(xué)態(tài)度、高度的責(zé)任心和敬業(yè)精神，給與我極大的幫助與鼓勵(lì)。 43致謝 在設(shè)計(jì)完稿之際，謹(jǐn)向教導(dǎo)和幫助我的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友以及默默支持和鼓勵(lì)我的親人們致以最誠(chéng)摯的謝意和最衷心的祝福。注重交流。面對(duì)問(wèn)題，有耐心才能更快更好地解決。設(shè)計(jì)過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)細(xì)心與耐心都必不可少。在設(shè)計(jì)過(guò)程中可以根據(jù)模塊，分塊設(shè)計(jì)。真正開(kāi)始設(shè)計(jì)時(shí)，要多動(dòng)腦，利用已學(xué)過(guò)的知識(shí)發(fā)散思維，試試盡可能的顧及到各個(gè)模塊。在設(shè)計(jì)之前，首先要充分了解自己所要做的課題，查找資料，了解控制系統(tǒng)原理，根據(jù)要求選擇器件及其型號(hào)，便于之后設(shè)計(jì)的順利。在此期間，我有如下一些心得體會(huì)：回想這兩個(gè)星期，有過(guò)盲目，有過(guò)焦急，有過(guò)苦惱，也有設(shè)計(jì)成功的快樂(lè)。KI為欠電流接觸器，當(dāng)電流較小時(shí)就會(huì)切斷電路。接觸器KM控制二次側(cè)的得電情況。SS2為正、負(fù)極性切換開(kāi)關(guān)，輸出的正、負(fù)電壓的大小分別由RPRP2來(lái)調(diào)節(jié)，其輸出電壓范圍為。輸出電壓可調(diào)范圍為。，為保證空載情況下輸出電壓穩(wěn)定，不宜高于240。穩(wěn)壓器的輸入端并入電容、用以抵消輸入端較長(zhǎng)接線(xiàn)的電感效應(yīng)，防止產(chǎn)生自激震蕩，接線(xiàn)不長(zhǎng)時(shí)也可不用。21V的電流經(jīng)整流橋后，輸入穩(wěn)壓器的電壓大約為 這樣穩(wěn)壓器LM117可輸出電壓為+15V，LM137可輸出電壓—15V。電源電壓經(jīng)變壓器變壓后的輸出電壓是42V，變壓器線(xiàn)圈繞組的中間接地，經(jīng)變壓器分為兩個(gè)同時(shí)輸出21V的副邊電壓。 為了保證電壓的精度和穩(wěn)定性，要選擇精度高的電阻，同時(shí)電阻要緊靠穩(wěn)壓器，防止輸出電流在連線(xiàn)電阻上產(chǎn)生誤差電壓。在電橋的兩端分別串入一對(duì)容量較大的電容、和一對(duì)容量較小的電容、兩對(duì)電容的中間接地。（1） 電路的組成 電路經(jīng)變壓器變壓后的42V電壓經(jīng)單相橋式整流后向給定電路提供電源。故為反號(hào)器。 本設(shè)計(jì)中正組與反組的觸發(fā)脈沖成關(guān)系，即 所以應(yīng)當(dāng)用反號(hào)器將觸發(fā)電路的控制電壓進(jìn)行取反。 圖52 電流環(huán)限幅電路 ：為負(fù)；：為正。 圖51 轉(zhuǎn)速環(huán)限幅電路 ：為負(fù)；：為正。約束了下一環(huán)節(jié)輸入信號(hào)的最大值，同時(shí)保護(hù)運(yùn)放。 轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)包含測(cè)速發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)系數(shù)和輸出電位器RP2分壓系數(shù)，有 電位器RP2的選擇 此時(shí)RP2所消耗的功率為 為了不致使電位器溫度很高，實(shí)選電位器的瓦數(shù)應(yīng)為消耗功率的一倍以上，故可將RP2選為10W。 電流反饋 利用霍爾元件進(jìn)行電流反饋 圖213 霍爾元件構(gòu)成的電流互感器該霍爾電流互感器的兩側(cè)的電流時(shí)1:1的，圖中Rm為測(cè)量電阻，同時(shí)為限流電阻，即 式中 ——霍爾電壓傳感器HLV一次側(cè)的最大電流即電動(dòng)機(jī)最大電流； ——電流調(diào)節(jié)器輸入限幅值。 ——轉(zhuǎn)速微分時(shí)間常數(shù) ——轉(zhuǎn)速微分濾波時(shí)間常數(shù) 的近似工程計(jì)算公式為： 無(wú)超調(diào)時(shí)的微分時(shí)間常數(shù)應(yīng)該是 本設(shè)計(jì)無(wú)超調(diào)時(shí) 則 綜上，微分電容為 ，濾波電阻為 。 圖412 帶轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋的轉(zhuǎn)速換動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖 待定的參數(shù)是和，由于。 圖411 轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋對(duì)啟動(dòng)過(guò)程的影響 在轉(zhuǎn)速變換過(guò)程中轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋兩個(gè)信號(hào)一起與給定信號(hào) 相抵，將比普通雙閉環(huán)系統(tǒng)更早一些的時(shí)刻到達(dá)平衡，開(kāi)始退飽和；圖中的曲線(xiàn)1為普通雙閉環(huán)的起動(dòng)程，當(dāng)t=時(shí)，n到達(dá)給定值，ASR開(kāi)始退飽和，其后轉(zhuǎn)速必然有超調(diào)。 在雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，加入轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器原理圖如圖410所示。7. 按ASR退飽和重新計(jì)算超調(diào)量 調(diào)速系統(tǒng)開(kāi)環(huán)機(jī)械特性的額定穩(wěn)態(tài)速降： 過(guò)載倍數(shù)λ=，理想空載轉(zhuǎn)速時(shí)，n=0查表得，h=5時(shí)，△Cmax/Cb=%，則 〉10%不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，應(yīng)當(dāng)加入轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋。取，則 取230KΩ 取 取 2 當(dāng)時(shí)，不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。2） 轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件為 滿(mǎn)足簡(jiǎn)化條件。 圖47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 式中 —— 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)； —— 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù)。圖46轉(zhuǎn)速換的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖及其化簡(jiǎn)（用等效環(huán)節(jié)代替電流環(huán)）和電流環(huán)中一樣，把轉(zhuǎn)速給定濾波和反饋濾波環(huán)節(jié)移到環(huán)內(nèi)，同時(shí)將給定信號(hào)改成 U*n(s)/a，再把時(shí)間常數(shù)為1/KI 和 T0n 的兩個(gè)小慣性環(huán)節(jié)合并起來(lái)，近似成一個(gè)時(shí)間常數(shù)為的慣性環(huán)節(jié)。由圖44可知 忽略高次項(xiàng)，可降階近似為 近似條件為 式中 ——轉(zhuǎn)速環(huán)開(kāi)環(huán)頻率特性的截止頻率。 圖45 PI型電流調(diào)節(jié)器由圖45，所用運(yùn)算放大器取，各電阻和電容值為 ，取6KΩ ，取 取 按照上述參數(shù)，電流環(huán)可以達(dá)到的動(dòng)態(tài)跟隨性能指標(biāo)為，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。3）電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件 滿(mǎn)足近似條件。電流環(huán)開(kāi)環(huán)增益：要求時(shí)，表41 典型I型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)跟隨性能指標(biāo)和頻域指標(biāo)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(shí)間峰值時(shí)間相角穩(wěn)定裕度截止頻率按表 41 應(yīng)取ξ=，因此 選擇給定信號(hào)： 選擇轉(zhuǎn)速環(huán)限幅電壓： 選擇電流環(huán)限幅電壓： 則電力電子變換器的電壓放大系數(shù)： 則電流反饋系數(shù)： ACR的比例系數(shù)為： 電流環(huán)截至頻率： 1）晶閘管整流裝置傳遞函數(shù)的近似條件滿(mǎn)足近似條件。電流環(huán)控制對(duì)象是雙慣性型的，因此可用PI型電流調(diào)節(jié)器其傳遞函數(shù)為： 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(shí)間常數(shù)。電流環(huán)結(jié)構(gòu)圖最終簡(jiǎn)化成如圖36所示。圖42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)）
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1