雙閉環(huán)邏輯無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-01-22 11:28本頁(yè)面
【正文】 1表42 典型II型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)抗擾性能指標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系h345678910CMAX/CBtm/Ttv/T%%%%%%%%由表42中數(shù)據(jù)可見(jiàn)，一般來(lái)說(shuō)， h 值越小， Cmax/Cb 也越小， tm和tv 都短，因而抗擾性能越好，這個(gè)趨勢(shì)與跟隨性能指標(biāo)中超調(diào)量與h 值的關(guān)系恰好相反，反映了快速性與穩(wěn)定性的矛盾。直到=時(shí),轉(zhuǎn)矩,則dn/dt = 0，轉(zhuǎn)速n才到達(dá)峰值(t =時(shí))。轉(zhuǎn)速超調(diào)后，ASR輸入偏差電壓變負(fù)，使它開(kāi)始退出飽和狀態(tài)， 和很快下降。當(dāng)ACR采用PI調(diào)節(jié)器時(shí)，要使其輸出量按線(xiàn)性增長(zhǎng)，其輸入偏差電壓必須維持一定的恒值，也就是說(shuō)，Id 應(yīng)略低于Idm，恒流升速階段是起動(dòng)過(guò)程中的主要階段。第 II 階段 恒流升速階段 (t1t2) 在這個(gè)階段中，ASR始終是飽和的，轉(zhuǎn)速環(huán)相當(dāng)于開(kāi)環(huán)，系統(tǒng)成為在恒值電流Uim給定下的電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)，基本上保持電流Id 恒定，因而系統(tǒng)的加速度恒定，轉(zhuǎn)速呈線(xiàn)性增長(zhǎng)。當(dāng) Id ≥Idl 后，電機(jī)開(kāi)始起動(dòng)，由于機(jī)電慣性作用，轉(zhuǎn)速不會(huì)很快增長(zhǎng)，因而轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸入偏差電壓的數(shù)值仍較大，其輸出電壓保持限幅值 Uim，強(qiáng)迫電流 Id 迅速上升直到，Id = Idm， Ui = Uim 電流調(diào)節(jié)器很快就壓制 Id了的增長(zhǎng)，標(biāo)志著這一階段的結(jié)束。圖46 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速和電流波形 由于在起動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR經(jīng)歷了不飽和、飽和、退飽和三種情況，整個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程就分成圖中標(biāo)明的I、II、III三個(gè)階段。如果采用PI調(diào)節(jié)器，則有 下面我們來(lái)研究一下雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)過(guò)程：前已指出，設(shè)置雙閉環(huán)控制的一個(gè)重要目的就是要獲得接近理想起動(dòng)過(guò)程，因此在分析雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能時(shí)，有必要首先探討它的起動(dòng)過(guò)程。 基于上述電流截止負(fù)反饋的調(diào)速系統(tǒng)在動(dòng)態(tài)過(guò)程過(guò)所遇到的問(wèn)題，我們來(lái)看看用雙閉環(huán)是否能解決。圖44 帶電流截止負(fù)反饋的調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)過(guò)程當(dāng)電流從最大值降低下來(lái)以后，電機(jī)轉(zhuǎn)矩也隨之減小，因而加速過(guò)程必然拖長(zhǎng)。在單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，只有電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)是專(zhuān)門(mén)用來(lái)控制電流的，但它只是在起過(guò)臨界電流值以后，靠強(qiáng)烈的負(fù)反饋?zhàn)饔孟拗齐娏鞯臎_擊，并不能很理想地控制電流的動(dòng)態(tài)波形。因此，上面論述的可以知道：轉(zhuǎn)速反饋系數(shù) 電流反饋系數(shù) 其中兩個(gè)給定電壓的最大值和是受運(yùn)算放大器的允許輸入電壓限制的。這就是采用了兩個(gè)PI調(diào)節(jié)器分別形成內(nèi)外兩個(gè)閉環(huán)的效果。雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性在負(fù)載電流小于表現(xiàn)為轉(zhuǎn)速無(wú)靜差，這時(shí)，轉(zhuǎn)速負(fù)反饋起主要調(diào)節(jié)作用。這些關(guān)系反映了PI調(diào)節(jié)器則不然，其輸出量的穩(wěn)態(tài)值與輸入無(wú)關(guān)，而是由它后面環(huán)節(jié)的需要決定的。這就是靜特性的運(yùn)行段。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器不飽和，也就是，雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)工作中兩個(gè)調(diào)節(jié)器都不飽和時(shí)，各變量之間的關(guān)系對(duì)于ASR有 (41)對(duì)于ASR有 (42)式中a，b —— 轉(zhuǎn)速和電流反饋系數(shù). 由此我們找到穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)=== (43)由(21)式可得 (44) 這是靜特性的水平特性，與此同時(shí)，由于ASR不飽和，U*i U*im，從上述第二個(gè)關(guān)系式可知: Id Idm。實(shí)際上，在正常運(yùn)行時(shí)，電流調(diào)節(jié)器是不會(huì)達(dá)到飽和狀態(tài)的。這樣的下垂特性只適合于 n n0 的情況，因?yàn)槿绻?n n0 ，則Un U*n ，ASR將退出飽和狀態(tài)。穩(wěn)態(tài)時(shí)最大電流是由設(shè)計(jì)者選定的，取決于電機(jī)的容許過(guò)載能力和拖動(dòng)系統(tǒng)允許的最大加速度。除非有反向的輸入信號(hào)使調(diào)節(jié)器退出飽和；換句話(huà)說(shuō)，飽和的調(diào)節(jié)器暫時(shí)隔斷了輸入和輸出間的聯(lián)系，相當(dāng)于使該調(diào)節(jié)環(huán)開(kāi)環(huán)。其關(guān)鍵是掌握這樣的 PI 調(diào)節(jié)器的穩(wěn)態(tài)特征。 b —電流反饋系數(shù)分析靜特性。注意用帶限幅的輸出特性表示PI 調(diào)節(jié)器。電流調(diào)節(jié)器ACR的輸出限幅電壓Ucm限制了電力電子變換器的最大輸出電壓Udm。圖41 轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)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 電力電子變換器圖42 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)電路原理圖其中LM表示限幅作用。為了獲得良好的靜、動(dòng)態(tài)性能，雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的兩個(gè)調(diào)節(jié)器一般都采用PI調(diào)節(jié)器，其原理圖如下圖所示。從閉環(huán)結(jié)構(gòu)上看，從閉環(huán)結(jié)構(gòu)上看，電流調(diào)節(jié)環(huán)在里面，叫做內(nèi)環(huán)。 電動(dòng)機(jī)最小負(fù)載電流，取=*=161mH為了限制電樞電流的脈動(dòng)幅度在一定范圍內(nèi)，電樞電路中的總電感可按下式計(jì)算 （34）式中 允許電流脈動(dòng)率，在此取=； 整流相
高考資料相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1