v-m雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(參考版)
2025-07-02 19:32本頁面
【正文】 綜合上述計算和選定，最終確定滿足設(shè)計各項性能指標的系統(tǒng)電氣原理圖見附錄。取=，將系統(tǒng)參數(shù)帶入上式得=，于是Cdn=，Rdn=。由于，而且已選定，只要確定，就可以計算出Cdn和Rdn了。和普通雙閉環(huán)系統(tǒng)相比，只是在反饋通道中并聯(lián)了微分項。其中，Cdn的主要作用是對轉(zhuǎn)速信號進行微分，因此稱作微分電容；而Rdn的主要作用是濾去微分帶來的高頻噪聲，稱為濾波電阻。轉(zhuǎn)速微分負反饋能抵制甚至消滅轉(zhuǎn)速超調(diào)，同時可以大大降低動態(tài)速降。已知h=5時，則可見，系統(tǒng)超調(diào)遠遠高于設(shè)計要求。 轉(zhuǎn)速超調(diào)的校核和抑制突加階躍給定時，ASR飽和，系統(tǒng)呈現(xiàn)非線性。 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的實現(xiàn)圖47 含給定濾波和反饋濾波的PI型轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器含給定濾波和反饋濾波的PI型調(diào)節(jié)器原理圖如圖47所示，圖中U*n—為轉(zhuǎn)速給定電壓；an—為轉(zhuǎn)速負反饋電壓；U*i—調(diào)節(jié)器的輸出是電流調(diào)節(jié)器的給定電壓。圖46 校正成典型Ⅱ型系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速環(huán)動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的參數(shù)計算1)電流環(huán)等效時間常數(shù)1/KI：2)轉(zhuǎn)速濾波時間常數(shù)Ton：由給定的濾波時間常數(shù)Ton=3)轉(zhuǎn)速環(huán)小時間常數(shù)之和T∑n：按小時間常數(shù)近似處理，取T∑n =+ Ton=+=1)按跟隨和抗擾性能都較好的原則，取h=5，則轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器超前時間常數(shù)：2)由式413可求得轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)增益3) ASR的比例系數(shù)：轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率為1)電流環(huán)傳遞函數(shù)的簡化條件為，滿足近似條件。 由此可見，ASR也應(yīng)該采用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為(411)式中 Kn—轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)； tn—轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的超前時間常數(shù)。 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇用電流環(huán)的等效環(huán)節(jié)代替圖41中的電流環(huán)，轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的等效動態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖45：圖45 等效環(huán)節(jié)代替電流環(huán)后的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖和電流環(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)，同時將給定信號改成/a，再把時間常數(shù)為1/KI和T0n的兩個小慣性環(huán)節(jié)合并起來，近似成一個時間常數(shù)為的慣性環(huán)節(jié)，其中(410)為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差，在負載擾動作用點前面必須有一個積分環(huán)節(jié)，它應(yīng)該包含在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR中。 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計 電流環(huán)的等效閉環(huán)傳遞函數(shù) 電流環(huán)經(jīng)簡化后可視作轉(zhuǎn)速環(huán)中的一個環(huán)節(jié)，可求得其閉環(huán)傳遞函數(shù):(46)忽略高次項，可近似降階為:(47)其近似條件為(48)式中 —轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)頻率特性的截止頻率。 電流調(diào)節(jié)器的實現(xiàn)含給定濾波和反饋濾波的PI型電流調(diào)節(jié)器原理圖如圖44所示，圖中Ui*為電流給定電壓，為電流負反饋電壓，調(diào)節(jié)器的輸出就是電力電子變換器的控制電壓Uc。2)忽略反電動勢變化對電流環(huán)動態(tài)影像的條件，滿足近似條件。3)電流環(huán)小時間常數(shù)之和T∑i：按小時間常數(shù)近似處理，T∑i = Ts + Toi=。為了讓調(diào)節(jié)器零點與控制對象的大時間常數(shù)極點對消，選擇(44)則電流環(huán)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖便成為圖43所示的典型形式:圖43 校正后的電流環(huán)動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖其中(45) 電流調(diào)節(jié)器的參數(shù)計算1)整流裝置滯后時間常數(shù)Ts：三相橋式整流電路的平均時空時間Ts=。為此，電流環(huán)應(yīng)以跟隨性能為主，應(yīng)選用典型I型系統(tǒng)。故為設(shè)計計算方便，對系統(tǒng)動態(tài)作以下近似處理：忽略反電動勢的動態(tài)影響；等效成單位負反饋系統(tǒng)；小慣性環(huán)節(jié)近似處理。在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)中，應(yīng)該首先設(shè)計電流調(diào)節(jié)器，然后把整個電流環(huán)看作是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的一個環(huán)節(jié)，設(shè)計轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器。由測速發(fā)電機得到的轉(zhuǎn)速反饋電壓含有換向紋波，因此也需要濾波，濾波時間常數(shù)用表示，根據(jù)和電流環(huán)一樣的道理，在轉(zhuǎn)速給定通道上也加入時間常數(shù)為的給定濾波環(huán)節(jié)。這樣的濾波傳遞函數(shù)可用一階慣性環(huán)節(jié)來表示，其濾波時間常數(shù)按需要選定，以濾平電流檢測信號為準。其電路圖如圖35所示。串聯(lián)電阻是為了在能量轉(zhuǎn)換過程中可以消耗一部分能量并且抑制LC回路可能產(chǎn)生的振蕩。交流側(cè)過電壓一般都是外因過電壓，一般用RC過電壓抑制電路抑制外因過電壓。 晶閘管的過電壓保護電力電子裝置中可能發(fā)生的過電壓分為外因過電壓和內(nèi)因過電壓兩類。采用快速熔斷器是電力電子裝置中最有效應(yīng)、應(yīng)用最廣泛的一種過電流保護措施。一般電力電子裝置均同時采用幾種過電流保護措施，以提高保護的可靠性和合理性。 保護電路的設(shè)計 晶閘管的過流保護電力電子電路運行不正?；蛘甙l(fā)生故障時，可能會發(fā)生過電流。它總共有18只管腳，管腳排列示意圖如圖33所示。本設(shè)計選用TC787作為驅(qū)動電路單元。 平波電抗器的選擇對于直流電動機負載的可控整流電路，為了使晶閘管整流供電的直流電動機即使在最輕負載下()，也能工作在電流連續(xù)段
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1