帶電流截止負反饋轉速單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)建模與仿真課程設計報告-文庫吧資料
2024-09-04 13:28本頁面
【正文】 所需要的控制電壓。 轉速調節(jié)器校正 PI 調節(jié)器結構 如圖 10 所示是 PI 調節(jié)器即比例積分調節(jié)器既結構圖，用于實現(xiàn)系統(tǒng)的無靜差調速系統(tǒng) 12 圖 10 PI調節(jié)器的結構圖 比例積分調節(jié)器的控制傳遞函數(shù)為： piK = 1R / 0R ， piK 為 PI 調節(jié)器的比例放大系數(shù)， 1C = ? / 0R ， ? 為 PI 調節(jié)器超前時間常數(shù)。 4) 在帶電流截止負反饋環(huán)中，截止電流的上限選擇需要根據(jù)電機的品牌和參數(shù)論證，以保證電機不至于因電流過大而燒毀。在 參數(shù)設置合理的情況下，帶電流截止負反饋轉速單閉環(huán) 直流調速系統(tǒng) 本身可以做到系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。只要輸出的電壓是連續(xù)可調的，即可實現(xiàn)電動機的無級調速 ， 調速范圍可以達到很寬 。ec o m*nsp0 KC UUKKn ???sspc om*nspdbl )( RKKR UUKKI ? ?? s*ndbl RUUI ?? 10 圖 8帶電流截止負反饋單閉環(huán)調速系統(tǒng) 圖 9理想的快 速啟動過程 3 參數(shù)設計 整體分析 本題目要求設計帶電流截止負反饋轉速單閉環(huán) 直流調速系統(tǒng) ，為滿足以上 技術要求和性能指標的要求，選擇以下方案設計系統(tǒng)： 1) 系統(tǒng)要求平滑調速，可采用調壓調速方式。 （ 2）比較電壓 U 與給定電壓 Un* 的作用一致， 好象把理想空載轉速提高到 （ 3）兩段式靜特性常稱作下垂特性或挖土機特性。圖 5 是反饋環(huán)節(jié)與運放的連接電路。 圖 3中用獨立的直流電源作為比較電壓，其大小可用電位器調節(jié)，相當于調節(jié)截止電流。考慮到，限流作用只需在起動和堵轉時起作用，正常運行時應讓電流自由地隨著負載增減，采用電流截止負反饋的方法，則當電流大到一定程度時才接入電流負反饋以限制電流，而電流正常時僅有轉速負反饋起作用控制轉速。那么，引入 電流負反饋，應該能夠保持電流基本不變，使它不超過允許值。 為了解決反饋閉環(huán)調速系統(tǒng)的起動和堵轉時電流過大的問題，系統(tǒng)中必須有自動限制電樞電流的環(huán)節(jié)。由于閉環(huán)系統(tǒng)的靜特性很硬，若無限流環(huán)節(jié)，硬干下去，電流將遠遠超過允許值。 轉速反饋α Un 給定 IdR Uc Un Δ Un Kp Ks 1/Ce Ud0 n 7 （ 3）堵轉電流 有些生產(chǎn)機械的電動機可能會遇到堵轉的情況。 （ 2）閉環(huán)調速系統(tǒng)突加給定起動的沖擊電流 采用轉速負反饋的閉環(huán)調速系統(tǒng)突然加上給定電壓時，由于慣性，轉速不可能立即建立起來，反饋電壓仍為零，相 當于偏差電壓，差不多是其穩(wěn)態(tài)工作值的 1+K 倍。這時當“給定”恒定時，閉環(huán)系統(tǒng)對速度變化起到了抑制作用，當電機負載或電源電壓波動時，電機的轉速能穩(wěn)定在一定的范圍內變化。 原理框圖 將開環(huán)系統(tǒng)改為單閉環(huán)轉速負反饋調速系統(tǒng)，并采用 PI 調節(jié)器，就既保證動態(tài)性能，又能作到轉速的無靜差，較好的解決開環(huán)系統(tǒng)的不足，此閉環(huán)系統(tǒng)的工作原理是：將直流電動機轉速變化信號反饋到觸發(fā)環(huán)節(jié)，來自動增大或減小觸發(fā)角α來自動調節(jié)整流輸出電壓 Uds，即可達到穩(wěn)定 ,其系統(tǒng)結構框圖與系統(tǒng)原理圖如圖 2所示 6 圖 2 單閉環(huán)轉速負反饋系統(tǒng)框圖 轉速單閉環(huán)實驗是將反映轉速變化的電壓信號作為反饋信號，經(jīng)“速度變換”后接到“速度調節(jié)器”的輸入端，與“給定”的電壓相比較經(jīng)放大后，得到移相控制電壓 UCt，用作控制整流橋的“觸發(fā)電路”，觸發(fā)脈沖經(jīng)功放后加到晶閘管的門極和陰極之間，以改變“三相全控整流”的輸出電壓，這就構成了速度負反饋閉環(huán)系統(tǒng)。 在本系統(tǒng)中 ASR 采用比例積分調節(jié)器，屬于無靜差調速系統(tǒng)。 +++MTG+RP2nRP1U*nR0R0Rb a lUcVTVSUiTALIdR1C1UnUd+MTG 圖 1 含電流截止負反饋的轉速負反饋 原理圖 圖中的電動機 的電樞回路由晶閘管組成的三相橋式整流電路供電，通過與電動機同軸剛性連接的測速發(fā)電機 TG 檢測電動機的轉速，并經(jīng)轉速反饋環(huán)節(jié)分壓后取出合適的轉速反饋信號 nU ，此電壓與轉速給定信號 *nU 經(jīng)速度調節(jié)器 ASR 綜合調節(jié)， ASR 的輸出作為移相觸發(fā)器的控制電壓 cU ，由此組成轉速負反饋單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)。在對調速系統(tǒng)性能有較高要求 4 的領域常利用直流電 動機，但直流電動機開環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性不能夠滿足要求，可利用轉速單閉環(huán)提高穩(wěn)態(tài)精度，而采用比例調節(jié)器的負反饋調速系統(tǒng)仍是有靜差的，為了消除系統(tǒng)靜差，可采用積分調節(jié)器代替比例調節(jié)器。而在對調速指標要求不高的場合，采用單閉環(huán)即可。 1 瀟湘 學院 《課程設計報告》 題目： 帶電流截止負反饋轉速單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)建模與仿真 專業(yè)： 電氣工程及其自動化 班級：
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