電力拖動控制系統(tǒng)ppt課件-展示頁
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【正文】 0maxnU nm???dmimIU ???2022/5/29 10 167。 ? 從動態(tài)響應(yīng)看：突加給定電壓，轉(zhuǎn)速反饋 n=0來不及作用，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器很快飽和輸出 Uim*，經(jīng) ACR電動機(jī)起動，反饋電壓上升，但由于 ASR的作用， UnUn*，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸出維持限幅值不變，直到轉(zhuǎn)速超過給定值， UnUn*時，輸入△ Un0,才開始使 ASR輸出電壓降低下來，在整個升速過程中， ASR開環(huán)，只有恒流環(huán)起作用，在最大的電流下起動，直到超調(diào)后，轉(zhuǎn)速環(huán)才能起作用，使轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。 Ui*=Uim*，轉(zhuǎn)速環(huán)呈開環(huán)狀態(tài)，轉(zhuǎn)速變化時對系統(tǒng)不產(chǎn)生影響，變成一個電流無靜差調(diào)速系統(tǒng)，穩(wěn)態(tài)時 靜特性的 A— B段。 靜特性的 n。只有轉(zhuǎn)速 調(diào)節(jié)器飽和與不飽和兩種情況。 ? 穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖如下： Ks β α R eC12022/5/29 7 正常運(yùn)行時，電流調(diào)節(jié)器是不會達(dá)到飽和狀態(tài)。 ? 飽和時：除非有反向的輸入信號使調(diào)節(jié)器退出飽和，飽和調(diào)節(jié)器隔斷了輸入和輸出間的聯(lián)系，使調(diào)節(jié)器開環(huán)。 2022/5/29 5 二、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成 兩個調(diào)節(jié)器的輸出 都是帶限幅的， ASR輸出的限幅值 Uim* 決定 ACR輸入的最大值， ACR的輸出限幅電壓 Uctm限制晶 閘管整流電壓的最大值。 ? 方法：在過渡過程中始終保持電流（轉(zhuǎn)矩）為允許的最大值，使電力拖動系統(tǒng)盡可能用最大加速度起動，到穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速后，電流下降，使轉(zhuǎn)矩與負(fù)載相平衡，從而轉(zhuǎn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。 一、問題的提出： 采用 PI調(diào)節(jié)器的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，即保證動態(tài)穩(wěn)定性，又能 做到無靜差很好解決動、靜態(tài)矛盾，系統(tǒng)只有靠電流截止環(huán) 節(jié)限制起動電流，不能充分利用電機(jī)過載的條件下獲得最快 的動態(tài)響應(yīng)，進(jìn)一步解決方法對電流進(jìn)行反饋控制。相當(dāng)于過程 控制中的串級控制系統(tǒng)。2022/5/29 1 電力拖動控制系統(tǒng) 李艷 2022/5/29 2 第六章 多環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng) ? 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)及其靜特性 ? 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)性能 ? 調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計(jì)方法 ? 雙閉環(huán)系統(tǒng)中轉(zhuǎn)速、電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì) ? 轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋 ? 三環(huán)調(diào)速系統(tǒng) ? 弱磁控制的直流調(diào)速系統(tǒng) 2022/5/29 3 167。 6— 1轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)及其靜特性 ? 多環(huán)系統(tǒng)：指一環(huán)套一環(huán)的嵌套結(jié)構(gòu)組成的具有兩個 或兩個以上的閉環(huán)的控制系統(tǒng)，又稱串級調(diào)速。本章以轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng) 為主。 ? 理想起動過程 帶電流截止負(fù)反饋 2022/5/29 4 ? 當(dāng)電流從最大值降下來以后，電機(jī)轉(zhuǎn)矩也隨之減少，因而加速過程拖長目的，縮短起制動時間。起動時，保持電流為最大值（電流負(fù)反饋）近似恒流，穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速后為轉(zhuǎn)速負(fù)反饋。 ASR ACR M TG 2022/5/29 6 三、靜、動態(tài)品質(zhì) ? 靜特性上看：飽和 — 輸出為恒值（不隨輸入變）；不飽和 — 輸出末達(dá)到限幅值。調(diào)節(jié)器不飽和， PI作用使輸入偏差在穩(wěn)態(tài)時為零。電流 負(fù)反饋相當(dāng)于一種擾動作用，只要轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的放大倍 數(shù)足夠大，則電流負(fù)反饋擾動作用受到抑制。 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器不飽和 兩調(diào)節(jié)器均不飽和，穩(wěn)態(tài)時輸入偏差電壓都是零。 — A段 由于 ASR不飽和 , Ui*Uim*→IdIdm T nUU nn ????0nUn n ??? ??dii IUU ????2022/5/29 8 ? （二）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和時， nn。 IdIdm時轉(zhuǎn)速無靜差； Id=Idm時電流無靜差。 dmimd IUI ???*2022/5/29 9 四、各變量的穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)和穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算 當(dāng)穩(wěn)態(tài)工作中，兩個調(diào)節(jié)器均不飽和 比例調(diào)節(jié)器輸出與輸入成正比，而 PI調(diào)節(jié)器的輸出量 的穩(wěn)態(tài)值與輸入無關(guān)，這里 PI調(diào)節(jié)器的輸出值由后面環(huán) 節(jié)需要決定的，后面的 PI調(diào)節(jié)器需要多大值，它就能提 供多少，直到飽和為止。 6— 2雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)性能 一、動態(tài)數(shù)學(xué)模型 WASR WACR β α 1?sTKss ? ?11?sTR L sTRm eC12022/5/29 11 二、動態(tài)過程分析 Ⅰ 區(qū)： 0— t1區(qū)，電流上升。因開始時△ Un很 大，其輸出很快達(dá)到限幅值 Uim*， Id↑ 到 Id=Idm時， Ui=Uim*， ASR由不飽和變成飽和。 Ⅱ 區(qū)： t1_t2 恒流升速。要求△ Un必須維持 一定的恒值， I d 應(yīng)略小于 Idm。 n=n*時，△ Un=0， 此時輸出仍為 Uim*，在最大電流上加速，使轉(zhuǎn)速超調(diào)， △ Un0，使 ASR退出飽和， Ui*下降，電流也下降，當(dāng) IdIdl時轉(zhuǎn)速仍然是上升的，到 Id=Idl時則轉(zhuǎn)速不在上 升極最高值， T3以后 IdIdl，轉(zhuǎn)速下降， ASR和 ACR均不 飽和， ASR外環(huán)處于主導(dǎo)作用； ACR內(nèi)環(huán)作用是使 Id盡快 地跟隨 ASR的輸出量 Ui*，是一個電流隨動子系統(tǒng) 小結(jié)：起動過程三個特點(diǎn) （一）飽和非線性控制 不同情況下為不同結(jié)構(gòu)的線性系統(tǒng) —— 分段線性化的 處理方法： ASR飽和，轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)，恒值電流調(diào)節(jié)的單 閉環(huán)系統(tǒng)； ASR不飽和，轉(zhuǎn)速環(huán)閉環(huán)，整個系統(tǒng)為無靜 差調(diào)速系統(tǒng)，電流內(nèi)環(huán)表現(xiàn)為電流隨動系統(tǒng)。但對雙閉環(huán)系統(tǒng)而言就有很大不同 了，抗負(fù)載擾動：在電流環(huán)之后只能靠 ASR來抗擾（ ASR 有好的抗擾性能， ACR有好的跟隨性能）；抗電網(wǎng)電壓擾 動：被包圍在電流環(huán)內(nèi)，有電流環(huán)及時調(diào)節(jié)。 2022/5/29 14 （三）兩個調(diào)節(jié)器的作用 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器： （ 1）使轉(zhuǎn)速 n跟隨給定電壓 變化，穩(wěn)態(tài)無靜差 （ 2）對負(fù)載的變化有抗擾作用 （ 3）其輸出限幅值決定允許的最大電流 電流調(diào)節(jié)器： （ 1）起動時保證獲得允許的最大電流 （ 2）對電網(wǎng)電壓波動起及時抗擾作用 （
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