自動控制論文--單閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計-在線瀏覽
2024-07-31 11:11本頁面
【正文】 摘要 內(nèi)容摘要：在對調(diào)速性能有較高要求的領(lǐng)域，如果直流電動機開環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能不滿足要求，可利用速度負反饋提高穩(wěn)態(tài)精度，而采用比例調(diào)節(jié)器的負反饋調(diào)速系統(tǒng)仍是有靜差的，為了消除系統(tǒng)的靜差，可利用積分調(diào)節(jié)器代替比例調(diào)節(jié)器。 通過對單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成部分可控電源、由運算放大器組成的調(diào)節(jié) 器、晶閘管觸發(fā)整流裝置、電機模型和測速電機等模塊的理論分析，比較原始系統(tǒng)和校正后系統(tǒng)的差別，得出直流電機調(diào)速系統(tǒng)的最優(yōu)模型。 關(guān)鍵詞 ：穩(wěn)態(tài)性能 穩(wěn)定性 開環(huán) 閉環(huán)負反饋 靜差 design and simulation of Single loop dc speed control system Abstract :In the higher demand for performance of speed, if the open loop dc system39。由于各種生產(chǎn)機械的工作性質(zhì)和加工工藝不同，對電動機的控制要求也不同。 4. 設(shè)置參數(shù)【自設(shè)】 電動機參數(shù)： PN=3KW, nN=1000rpm,UN=220V,IN=17A,Ra= 。三相橋式整流電路， Ks=45。調(diào)速指標： D=10， S=5%。 特點：在保持他勵直流電動機的磁通為額定值的情況下，電樞回路不串入電阻，將電視兩端的電壓，即電源電壓降低為不同的值時，可以獲得與電動機固有機械特性相互平行的人為機械特性，調(diào)速 方向是基速以下，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方法。所以得到的調(diào)速范圍可以達到很高， 而且能實現(xiàn)可逆運行。又由于電力電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了各種的直流調(diào)壓方法，可分為如下兩種： 1）使用晶閘管可控整流裝置的調(diào)速系統(tǒng)； 2）使用脈寬調(diào)制的晶體管功率放大器調(diào)速系統(tǒng)。這種可以獲得與電動機的固有機械特性相平行的人為機械特性，調(diào)速方向是基速以下只要輸出的電壓是連續(xù)可調(diào)的，即可實現(xiàn)電動機的無級平滑調(diào)速，而且低速運行時的機械特性基本上保持不變所以得到的調(diào)速范圍可以達到很寬，而且可以實現(xiàn)電動機的正反轉(zhuǎn)。 主電路方案的采用 主電路主要是指電源裝置和執(zhí)行裝置（直流電動機），由于電動機是我們的控制對象，所以就對電源裝置進行可行性和優(yōu)越性的比較論證?？紤]到第二種的優(yōu)點，可調(diào)電源電路采用后者，使用晶閘管可控整流裝置調(diào)壓調(diào)速。電路如下： 4 ： 圖 晶閘管可控整流裝置電路 電路特點：電路直接由交流轉(zhuǎn)換為直流，所以效率比較高。設(shè)計的對象電機的容量是 3KW，可以很好地滿足容量的要求，再次，觸發(fā)電路也比較簡單，有現(xiàn)成的集成觸發(fā)電路，設(shè)計起來相對簡單。 控制電路方案的采用 采用單閉環(huán)的速度反饋調(diào)節(jié)加上電流 截止負反饋的方法； 方案論證： 采用才用單閉環(huán)的速度反饋調(diào)節(jié)加上電流截止負反饋的方法，能實現(xiàn)比較方便，快捷，成本低，而且系統(tǒng)調(diào)試等簡單。由于直流電動機在起動、堵轉(zhuǎn)或過載時會產(chǎn)生很大的電流，這樣大的電流會燒壞晶閘管元件和電機，因而要加以限制。系統(tǒng)中若 引入電流負反饋，雖然電流不會過大，但是單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中如果存在電流負反饋，將會使靜特性變軟，影響調(diào)速精度，而這又是我們希望避免的。為此，可以通過一個電壓比較環(huán)節(jié)，使電流負反饋環(huán)節(jié)只有在電流超過某個允許值時才起作用，這就是電流截止負反饋環(huán)節(jié)。主回路總電阻 R=3Ω ，電磁時間常數(shù) Tl=,機電時間常數(shù) Tm=。測速反饋系數(shù) a=。 變壓器的副邊電壓的確定： 因為 UN=220V，整定的范圍在 30176。之間，所以 由 三相全控整流公式： UD=,當(dāng) α在 30176。 晶閘管參數(shù)的計算： 由于電動機電流的大小為 17A，即最大電流為： Imax=17A. 2 m a x m a x22 0 . 8 1 6 0 . 8 1 6 1 7 1 3 . 8 7 23VTI I I I A? ? ? ? ? ? m a x() 17 6 . 2 51 . 5 7 2 . 7 21 . 5 7 3VTV T A V IIIA? ? ? ? 又由整流輸出的電壓 Ud=UN=220V，進線的線電壓是 120V。即有 VUU RM 3 0 01 2 03232 2 ?????? 晶閘管承受的最大正向電壓是線電壓的一半，即 VUU FM 15012
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