轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告-文庫(kù)吧資料
2024-10-15 09:09本頁(yè)面
【正文】 圖 35 校正成典型 I型系統(tǒng)的電流環(huán) （ a） 動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 (b）開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性 模擬式電流調(diào)節(jié)器電路 圖 36 含給定濾波與反饋濾波的 PI 型電流調(diào)節(jié)器 U*i — 電流給定電壓； – β Id — 電流負(fù)反饋電壓； Uc — 電力電子變換器的控制電壓。 圖 33 電流環(huán)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖及其化簡(jiǎn) (b）等效成單位負(fù)反饋系統(tǒng) Ts 和 T0i 一般都比 Tl 小得多，可以近似為一個(gè)慣性環(huán)節(jié)，其時(shí)間常數(shù)為 T∑ i = Ts + Toi lmci TT13?? I d ( s )U d 0 ( s )K sTss + 1A C RUc( s )1 / RTls + 1βTo is + 11To is + 1Ui*( s )( a )Ks/ R( Tls + 1 ) ( TΣ is + 1 )A C RUi*( s )βId( s )( b )Uc( s )βTo is + 1?)(*sui成都大學(xué)電子信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) 13 簡(jiǎn)化的近似條件為 圖 34 電流環(huán)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖及其化簡(jiǎn) (c）小慣性環(huán)節(jié)近似處理 電流調(diào)節(jié)器選擇： PI型的電流調(diào)節(jié)器， Ki 電流調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)； τ i 電流調(diào)節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù)。 忽略反電動(dòng)勢(shì)對(duì)電流環(huán)作用的近似條件是 式中ω ci—— 電流環(huán)開(kāi)環(huán)頻率特性的截止頻率。 圖 31 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 Toi—— 電流反饋濾波時(shí)間常數(shù)； Ton—— 轉(zhuǎn)速反饋濾波時(shí)間常數(shù) 電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì) 反電動(dòng)勢(shì)與電流反饋的作用相互交叉，給設(shè)計(jì)工作帶來(lái)麻煩。 先從電流環(huán)（內(nèi)環(huán)）開(kāi)始，對(duì)其進(jìn)行必要的變換和近似處理，然后根據(jù)電流環(huán)的控制要求確定把它校正成哪一類典型系統(tǒng)， 再按照控制對(duì)象確定電流調(diào)節(jié)器的類型，按動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)要求確定電流調(diào)節(jié)器的參數(shù)。實(shí)際上，由于 是按線性系統(tǒng)計(jì)算的，而突加階躍給定時(shí)， ASR 飽和，不符合線性系統(tǒng)的前提，應(yīng)該按 ASR退飽和的情況重新計(jì)算超調(diào)量。 （ 3）轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)。 取 KITΣ i=，則 （ 2） 轉(zhuǎn)速濾波時(shí)間常數(shù)。 檢查對(duì)電源電壓的抗擾性能： 電流調(diào)節(jié)器 的 參數(shù) 計(jì)算 電流調(diào)節(jié)器超前時(shí)間常數(shù)：τ i=Ti=。 電流調(diào)節(jié)器 的 結(jié)構(gòu)選擇 要求σ i≤ 5%，并保證穩(wěn)態(tài)電流無(wú)差，按典型 I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)5%i? ?成都大學(xué)電子信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) 7 器。 電流濾波時(shí)間常數(shù) Toi=2ms=。轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)α=（≈ 10V/nN）， 要求轉(zhuǎn)速無(wú)靜差，空載起動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量σ n≤ 10%。 當(dāng) ASR 處于飽和狀態(tài)時(shí)， Id=Idm，若負(fù)載電流減小， IdIdm，使轉(zhuǎn)速上升， nn0，Δ n0， ASR 反向積分，使 ASR 調(diào)節(jié)器退出飽和。 當(dāng)負(fù)載電流達(dá)到 Idm時(shí)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器為飽和輸出 U*im，電流調(diào)節(jié)器起主要調(diào)節(jié)作用，系 統(tǒng)表現(xiàn)為電流無(wú)靜差。 BC 段是 ASR調(diào)節(jié)器飽和時(shí)的靜特性， Id=Idm, nn0。 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)。 圖 13 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 α —— 轉(zhuǎn)速反饋系數(shù) β —— 電流反饋系數(shù) （ 1） 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器不飽和 兩個(gè)調(diào)節(jié)器都不飽和，穩(wěn)態(tài)時(shí)，它們的輸入偏差電壓都是零。 穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu) 圖 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR的輸出限幅電壓決定了電流給定的最大值，電 流調(diào)節(jié)器 ACR 的輸出限幅電壓限制了電力電子變換器的最大輸出電壓，當(dāng)調(diào)節(jié)器飽和時(shí)，輸出達(dá)到限幅值，輸入量的變化MTGA SR A CR U PETA ~nnU nU n *U iU cU dI dIU i *成都大學(xué)電子信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) 3 不再影響輸出，除非有反向的輸入信號(hào)使調(diào)節(jié)器退出飽和； 當(dāng)調(diào)節(jié)器不飽和時(shí)， PI 調(diào)節(jié)器工作在線性調(diào)節(jié)狀態(tài)，其作用是使輸入偏差電壓在穩(wěn)態(tài)時(shí)為零。 從閉環(huán)結(jié)構(gòu)上看，電流環(huán)在里面，稱作內(nèi)環(huán)；轉(zhuǎn)速環(huán)在外邊，稱作外環(huán)。 圖 12 轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)原理圖 ASR轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ACR電流調(diào)節(jié)器 TG測(cè)速發(fā)電機(jī) TA電流互感器 UPE電力電子調(diào)節(jié)器 Un*轉(zhuǎn)速給定電壓 Un轉(zhuǎn)速反饋電壓 Ui*電流給定電壓 Ui電流反饋電壓 在系統(tǒng)中設(shè)置兩個(gè)調(diào)節(jié)器，分別引入轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和電流負(fù)反饋以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流 。這是在最大電流（轉(zhuǎn)矩）受限制時(shí)調(diào)速系統(tǒng)所能獲得的最快的起動(dòng)（制動(dòng)）過(guò)程。 （ 3）當(dāng)?shù)竭_(dá)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速時(shí)，最好使電流立即降下來(lái)，使電磁轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩相平衡，從而迅速轉(zhuǎn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。 關(guān)鍵詞：調(diào) 速系 統(tǒng)； 轉(zhuǎn)速環(huán)；電流環(huán) 目 錄 1 調(diào)速控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 1 系統(tǒng) 設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題 1 穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 2 2 系統(tǒng)參數(shù) 6 參數(shù)要求 6 電流調(diào)節(jié)器的參數(shù)計(jì)算 6 確定時(shí)間常數(shù) 6 電流調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)選擇 6 電流調(diào)節(jié)器的參數(shù)計(jì)算 7 校驗(yàn)近似條件 7
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