基于plc的直流電動機雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(參考版)
2025-06-27 15:35本頁面
【正文】 繪制原理仿真模型圖13 PLC直流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的電氣原理仿真模型仿真波形圖圖14 PLC。. 構(gòu)架在Simulink基礎(chǔ)之上的其他產(chǎn)品擴展了Simulink多領(lǐng)域建模功能，也提供了用于設(shè)計、執(zhí)行、驗證和確認(rèn)任務(wù)的相應(yīng)工具。 Simulink是用于動態(tài)系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)的多領(lǐng)域仿真和基于模型的設(shè)計工具。Simulink可以用連續(xù)采樣時間、離散采樣時間或兩種混合的采樣時間進行建模，它也支持多速率系統(tǒng)，也就是系統(tǒng)中的不同部分具有不同的采樣速率。同時有大量的第三方軟件和硬件可應(yīng)用于或被要求應(yīng)用于Simulink。在該環(huán)境中，無需大量書寫程序，而只需要通過簡單直觀的鼠標(biāo)操作，就可構(gòu)造出復(fù)雜的系統(tǒng)。圖12 三相全控橋整流電路的集成觸發(fā)電路MATLAB是矩陣實驗室（Matrix Laboratory）的簡稱，是美國MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計算的高級技術(shù)計算語言和交互式環(huán)境，主要包括MATLAB和Simulink兩大部分。理想的觸發(fā)脈沖電流波形如圖11。 （3）所提供的觸發(fā)脈沖應(yīng)不超過晶閘管門極的電壓、電流和功率定額，且在門極的伏安特性的可靠觸發(fā)區(qū)域之內(nèi)。的雙窄脈沖。觸發(fā)脈沖的放大和輸出環(huán)節(jié)中，晶閘管觸發(fā)電路應(yīng)滿足下列要求： （1）觸發(fā)脈沖的寬度應(yīng)保證晶閘管可靠導(dǎo)通，三相全控橋式電路應(yīng)采用寬于60176。晶閘管的觸發(fā)電路晶閘管觸發(fā)電路的作用是產(chǎn)生符合要求的門極觸發(fā)脈沖，保證晶閘管在必要的時刻由阻斷轉(zhuǎn)為導(dǎo)通。（2）熔斷器額定電流選擇：其額定電流應(yīng)大于或等于電路的工作電流。(2)過電流保護在本設(shè)計中，選用快速熔斷器與電流互感器配合進行三相交流電路的一次側(cè)過電流保護，保護原理圖10如下： 圖10 一次側(cè)過電流保護電路（1）熔斷器額定電壓選擇：其額定電壓應(yīng)大于或等于線路的工作電壓。壓敏電阻承受的額定電壓峰值就是晶閘管控制角=300時輸出電壓。 在三相的電路中，壓敏電阻的接法是接成星形或三角形如圖9所示。這里采用金屬氧化物壓敏電阻的過電壓保護。即 = =實際要接入的平波電抗器電感 電樞回路總電感 可取20mH保護電路的設(shè)計（1）過電壓保護 通常分為交流側(cè)和直流側(cè)電壓保護。n極對數(shù)，取n=2。代入已知參數(shù)，可求的 = =和包括了電動機電樞電感量和折算到變流變壓器二次側(cè)的每相繞組漏電感，所以應(yīng)扣除和，才是實際的限制電流脈動的電感和維持電流連續(xù)的實際臨界電感。 限制輸出電流脈動的電感量 的計算 式中，電流脈動系數(shù)，取，本設(shè)計取10%。 已知 可得晶閘管的額定電流計算結(jié)果 ： 取300A 本設(shè)計選用晶閘管的型號為KP（3CT）300A （ 螺栓型）額定電壓： VDRM 2000V 額定電流： IT(AV) 300A門極觸發(fā)電壓：VGT 30 V 門極觸發(fā)電流：IGT 400 A 電抗器的設(shè)計（1）交流側(cè)電抗器的選擇 為限制短路電流，所以在線路中應(yīng)接入一個空心的電抗器，稱為進線電抗器。晶閘管額定電流的有效值大于流過元件實際電流的最大有效值。 按轉(zhuǎn)速環(huán)(ASR)退飽和重新計算超調(diào)量當(dāng)h=5時，；而，因此，能滿足設(shè)計要求。（3）校核轉(zhuǎn)速超調(diào)量。（2）校驗小時間常數(shù)的近似處理是否滿足條件。（1）校驗電流環(huán)傳遞函數(shù)的近似條件是否滿足。計算轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的電路參數(shù) 按所用運算放大器，取，各電阻和電容值計算如下： ，??； ()，?。? ，取。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器選用PI型，其傳遞函數(shù)為： 。按小時間常數(shù)近似處理，取。轉(zhuǎn)速環(huán)（ASR）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）轉(zhuǎn)速濾波時間常數(shù)。（3）校驗小時間常數(shù)的近似處理是否滿足條件。（2）校驗忽略反電動勢對電流環(huán)影響的近似條件是否滿足。 校驗近似條件電流環(huán)截止頻率：（1）校驗晶閘管裝置傳遞函數(shù)的近似條件是否滿足。電流調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)選擇電流調(diào)節(jié)器選用PI型，其傳遞函數(shù)為： 選擇電流調(diào)節(jié)器參數(shù)ACR超前時間常數(shù)：；電流環(huán)開環(huán)增益：因為要求，故應(yīng)取，因此 于是，ACR的比例系數(shù)為。按小時間常數(shù)近似處理，取。三相橋式電路的平均失控時間；（2）電流濾波時間常數(shù)。 設(shè)計要求：（1）靜態(tài)指標(biāo)：無靜差；（2）動態(tài)指標(biāo)：電流超調(diào)量；（3）空載起動到額定轉(zhuǎn)速時的轉(zhuǎn)速超調(diào)量。一般保護有快速熔斷器，壓敏電阻，阻容式。三相全控制整流電路由晶閘管VTVTVT5接成共陰極組，晶閘管VTVTVT2接成共陽極組，在電路控制下，只有接在電路共陰極組中電位為最高又同時輸入觸發(fā)脈沖的
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