雙閉環(huán)可逆直流脈寬pwm調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(參考版)
2025-07-02 21:02本頁面
【正文】 圖 17 中電流調(diào)節(jié)器輸出信號 Ucd 的波動反映了電流調(diào)節(jié)器的作用，不同的電流調(diào)節(jié)器參數(shù)其 Ucd 的波動情況不同，Ucd 的變化使變流器的脈寬隨之調(diào)整，輸出電壓值也隨之變化，使電流保持不變。在正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速達到額定值 1000r/min 后，電流絕對值下降為 6A 左右。圖 15 電機正反轉(zhuǎn)時仿真圖 圖 16 上圖電流波形，下圖轉(zhuǎn)速波形 圖 17 上：給定電流，中：電流轉(zhuǎn)速，下：電流調(diào)節(jié)器輸出從圖 16 可以看出，帶載啟動時轉(zhuǎn)速到達穩(wěn)態(tài)時間比空載時長，系統(tǒng)從正轉(zhuǎn)啟動到反轉(zhuǎn)運行過程中，圖 16 表示的轉(zhuǎn)速和電樞電流對轉(zhuǎn)速給定 Un*的響應(yīng)波形。 系統(tǒng)仿真系統(tǒng)空載啟動并在 加載情況下的仿真圖如圖 所示，仿真波形如圖 所示。圖 12 系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖圖中 和 分別表示轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)，為了引()ASRW()ACRS出電流反饋，在電動機的動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖中必須把電流 顯露出來。? 電流檢測單元本系統(tǒng)要求電流檢測不但要反映電樞電流的大小而且還要反映電流極性，所以選用霍爾電流傳感器。測速反饋電位器 RP2 的選擇 考慮測速發(fā)電機輸出最高電壓時，其電流約為額定值的 20%，這樣，測速發(fā)電機電樞壓降對檢測信號的線性度影響較小。 校驗過渡過程時間空載起動到額定轉(zhuǎn)速的過渡過程時間 sRI???????可見能滿足設(shè)計要求。1ciT??. i s??? ?（2）要求 ，32ion?現(xiàn)111 sT ????????可見均能滿足要求。 計算 ACR 的電阻和電容取 =40k ，則0R? ，????30iRk? ?? ????按照上述參數(shù)，電流環(huán)可以達到的動態(tài)指標(biāo)為 ，%5i???要求。13ciml? sT???（3）要求 ，3ciPWMoi??現(xiàn) 。于是開關(guān)周期 ??脈寬調(diào)制器和 PWM 變換器的放大系數(shù)為 *10dPWMiUK?于是可得脈寬調(diào)制器和 PWM 變換器的傳遞函數(shù)為().231PPSTss??（2）電流濾波時間常數(shù) 取 （3）電流環(huán)小時間常數(shù) ???? 選擇電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)根據(jù)設(shè)計要求， ，而且%5i??/??因此可以按典型 I 型系統(tǒng)設(shè)計電流調(diào)節(jié)器選用 PI 型，其傳遞函數(shù)為 *1()iACRsWK??? 選擇電流調(diào)節(jié)器參數(shù) ?要求 時，應(yīng)取 ，因此%???? ????又 *????于是 ???? 檢驗近似條件 ???（1）要求 ，現(xiàn) 。 =1000r/min，電樞回IsU????路總電阻 R=2Ω,電流過載倍數(shù) λ=2。m，電樞電阻 Ra= ，電樞回路總電感 L=，額定?電流 =6A，額定電壓 =110V。 電流環(huán)的設(shè)計H 型單極式 PWM 變換器供電的直流調(diào)速系統(tǒng)，采用寬調(diào)速直流電動機。設(shè)計多環(huán)控制系統(tǒng)的一般原則是：從內(nèi)環(huán)開始，一環(huán)一環(huán)地逐步向外擴展。 絕緣柵雙極晶體管的選擇最大工作電流 Imax≈2Us/R=2*122/2=122(A)集電極－發(fā)射極反向擊穿電壓 ≥(2～3)Us=244～366v）（ CEOBV）（ CEO、調(diào)節(jié)器參數(shù)設(shè)計和選擇調(diào)節(jié)器工程設(shè)計方法的基本思路 先選擇調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)，以確保系統(tǒng)穩(wěn)定，同時滿足所需要的穩(wěn)態(tài)精度。、主電路參數(shù)計算和元件選擇主電路參數(shù)計算包括整流二極管計算，濾波電容計算、功率開關(guān)管 IGBT 的選擇及各種保護裝置的計算和選擇等。在不希望使用大量電容器（在容量為幾千瓦的調(diào)速系統(tǒng)中，電容至少要幾千微法）從而大大增加調(diào)速裝置的體積和重量時，可以采用由分流電阻 R 和開關(guān)管 VT 組成的泵升電壓限制電路，用 R 來消耗掉部分動能。一般直流電源由不可控的整流器供電，不可能回饋電能，只好對濾波電容器充電而使電源電壓升高，稱作“泵升電壓”。?的道理，在轉(zhuǎn)速給定通道上也加入相同時間常數(shù)的
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