【正文】 數(shù)的增加， h 再小，恢復(fù)時(shí)間 tv反而拖長(zhǎng)了。 在這最后的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段內(nèi)， ASR和 ACR 都不飽和， ASR 起主導(dǎo)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)作用，而ACR 則力圖 使 Id 盡快地跟隨其給定值 *iU ,或者說(shuō) ,電流內(nèi)環(huán)是一個(gè)電流隨動(dòng)子系統(tǒng)。但是 ,只要 dI 仍大于負(fù)載電流 dlI ,轉(zhuǎn)速就繼續(xù)上升。第 III階段 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段 (t2t3) 當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到給定值時(shí)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR 的輸入偏差減少到零，但其輸出卻由于積分作用還維持在限幅值 *imU ，所以電機(jī)仍在加速，使轉(zhuǎn)速超調(diào)。與此同時(shí)，電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì) E 也按線性增長(zhǎng)，對(duì)電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)， E 是一個(gè)線性漸增的擾動(dòng)量，為了克服它的擾動(dòng) ， Ud0 和 Uc 也必須基本上按線性增長(zhǎng)，才能保持 Id 恒定 。在這一階段中， ASR 很快進(jìn)入并保持飽和狀態(tài)，而 ACR 一般不飽和。 第 I階段電流上升的階段 (0t1) 突加給定電壓 Un后， Id 上升，當(dāng) Id 小于負(fù)載電流 Id 時(shí)，電機(jī)還不能轉(zhuǎn)動(dòng)。 閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)突加給定電壓 *nU 由靜止?fàn)顟B(tài)起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速和電流的動(dòng)態(tài)過(guò)程示于圖46。雙閉環(huán)直流調(diào) 速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 45 圖 45 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 圖中 WASR(s)和 WASR(s)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)。 在實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)于 那些 經(jīng)常正反轉(zhuǎn)的調(diào)速系統(tǒng)，要求其具有盡可能短的起制動(dòng)過(guò)程以便 提 高生產(chǎn)率。帶電流0*n nUn ?? ? 9 截止負(fù)反饋的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)的電流和轉(zhuǎn)速波形如圖 44所示。 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型 首先我們來(lái)介紹一下帶電流截止負(fù)反饋的調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程。這樣的靜特性顯然比帶電流截止負(fù)反饋的單閉環(huán)系統(tǒng)靜 特性好。當(dāng)負(fù)載電流達(dá)到 dmI 后，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和，電流調(diào)節(jié)器起主要調(diào)節(jié)作用地，系統(tǒng)表現(xiàn)為電流無(wú)靜差，得到過(guò)電流的自動(dòng)保護(hù)。后面需要 PI 調(diào)節(jié)器提供多么大的輸出值，它就能提供多少，直到飽和為止。而且由上述關(guān)系表明，在穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)上，轉(zhuǎn)速 n 是由給定電壓 *nU 決定的， ASR 的輸出量 *iU 是由負(fù)載電流 dLI 決定的，而控制電壓 ctU 的大小則同時(shí)取決于 n 和 dI ，或者說(shuō)，同時(shí)取決于 *nU 和 dLI 。這就是說(shuō)， CA 段靜特性從理想空載狀態(tài)的 Id = 0 一直延續(xù)到 Id = Idm ，而 Idm 一般都是大于額定電流 IdN 的。因此，對(duì)于靜特性來(lái)說(shuō)，只有轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和與不飽和兩種情況。 2 ) ASR 不飽和 ——輸出未達(dá)到限幅值 *imU 當(dāng)調(diào)節(jié)器不飽和時(shí)， PI 作用使輸入偏差電壓在穩(wěn)態(tài)時(shí)總是零。 而 上 式所描述的靜特性是上圖中的 AB段，它是垂直的特性。 雙閉環(huán)系統(tǒng)變成一個(gè)電流無(wú)靜差的單電流閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 它的特性 一般存在兩種狀況： 1 ) ASR 飽和 ——輸出達(dá)到限幅值 *imU ，轉(zhuǎn)速外環(huán)呈開(kāi)環(huán)狀態(tài)，轉(zhuǎn)速的變化對(duì)系統(tǒng)不再產(chǎn)生影響。即轉(zhuǎn)速和電流或轉(zhuǎn)矩的穩(wěn)態(tài)關(guān)系。 圖 43 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 ?—轉(zhuǎn)速反饋系數(shù) 。 雙閉環(huán)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖和靜特性 為了分析雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性，必須先繪出它的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖，如圖 43。因此 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR 的輸出限幅電壓 U*im 決定了電流給定電壓的最大值 。其中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR 的輸出限幅電壓 Uim,它決定了電流調(diào)節(jié)器給定電壓的最大值；電流調(diào)節(jié)器 ACR 的輸出限幅電壓是 Ucm,它限制了晶閘管整流器輸出電壓的最大值。這樣就形成了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào) 速系統(tǒng)。這就是說(shuō)，把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出當(dāng)作電流調(diào)節(jié)器的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制晶閘管整流器的觸發(fā)裝置。代入各量的值可得 mHLB 144510 ????? 1L 為了使電流消失時(shí)仍保持電流連續(xù)，電樞電路中的電感量 1L 必須滿(mǎn) 足 )(m in271 mHIUKL d? （ 33） 式中 7K 計(jì)算電感的系數(shù)，對(duì)于三相橋式整流， 7K =。 D的電樞電感 DL )(2 mHIPnUKL edededDD ? （ 31） 式中 DK 電機(jī)繞組電感系數(shù)，無(wú)補(bǔ)償繞組的直流電機(jī)， DK =8000； P電機(jī)磁極對(duì)數(shù)。晶 閘管 的平 均電流AIII edF m a x ??????? 選取晶閘管的額定電流 KPI ,應(yīng)滿(mǎn)足 AIKI FKP ???? 式中 4K —— 電流安全洗漱，取 4K =2； KPI =20A。 帶電流截止負(fù)反饋的單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)過(guò)程中，起動(dòng)電流達(dá)到最大值 Idm后，受電流負(fù)反饋的作用降低下來(lái)，電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩也隨之減小，加速過(guò)程延長(zhǎng)。 關(guān)鍵字： 轉(zhuǎn)速環(huán)、電流環(huán)、無(wú)環(huán)流、回饋制動(dòng) 1 方案選擇 但因?yàn)樵趩伍]環(huán)系統(tǒng)中不能隨心所欲地控制電流和轉(zhuǎn)矩的動(dòng)態(tài)過(guò)程。介紹了邏輯無(wú)環(huán)流調(diào)速系統(tǒng)的原理，對(duì)其控制器的要求，以及它比有環(huán)流調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)越 性。但是，如果對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能要求較高，例如：要求快速起制動(dòng)，突加負(fù)載動(dòng)態(tài)速降小等等，單閉環(huán)系統(tǒng)就難以滿(mǎn)足需要。故 本設(shè)計(jì)主要介紹了雙閉環(huán)邏輯無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)，并通過(guò)與帶電流截止負(fù)反饋有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)比較，更進(jìn)一步驗(yàn)證了前者的優(yōu)越性以及可靠性。對(duì)于自動(dòng)控制系統(tǒng)方面， 在工業(yè)，農(nóng)業(yè)，交通運(yùn)輸和國(guó)防上，廣泛應(yīng)用電動(dòng)機(jī)來(lái)拖動(dòng)工作機(jī)械。 1 運(yùn)動(dòng) 控制系統(tǒng) 課程設(shè)計(jì) 題 目 : 雙閉環(huán)邏輯無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 院系名稱(chēng)： 電氣學(xué)院 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 自動(dòng)化 1106 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)地點(diǎn)： 31520 設(shè)計(jì)時(shí)間： 設(shè)計(jì)成績(jī)： 指導(dǎo)教師： 本欄由指導(dǎo)教師根據(jù)大綱要求審核后，填報(bào)成績(jī)并簽名。 2 摘 要 ..................................................................................................................... 3 1 方案選擇 ......................................................................................................... 3 ..................