h型雙極式pwm直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2025-03-07 12:23本頁(yè)面
【正文】 is+1ASR1 T0ns+1a T0ns+1U*nn雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)如圖2所示，由于電流檢測(cè)信號(hào)中常含有交流分量須加低通濾波，其濾波時(shí)間常數(shù)Toi按需要選定。為了平衡這一延滯作用，在給定信號(hào)通道中加入一個(gè)相同時(shí)間常數(shù)的慣性環(huán)節(jié)，稱作給定濾波環(huán)節(jié)。圖2 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖圖中Toi為電流反饋濾波時(shí)間常數(shù)；Ton為轉(zhuǎn)速反饋濾波時(shí)間常數(shù)。根據(jù)和電流環(huán)一樣的道理，在轉(zhuǎn)速給定通道中也配上時(shí)間常數(shù)為Ton的給定濾波環(huán)節(jié)。當(dāng)?shù)竭_(dá)穩(wěn)態(tài)時(shí)，又讓電流立即降低下來(lái)。 電流調(diào)節(jié)器處于雙閉環(huán)的內(nèi)環(huán)中，此內(nèi)環(huán)是一個(gè)隨動(dòng)系統(tǒng)，在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)過(guò) 程中，電流調(diào)節(jié)器的給定值隨著轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出值改變而改變。如果故障消失，系統(tǒng)能夠自動(dòng)回復(fù)正常。主要參數(shù)的確定：根據(jù)初始數(shù)據(jù)，可得出：轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)ASR限幅值，電流反饋系數(shù)電力電子變換器放大系數(shù)電樞回路電磁時(shí)間常數(shù)電力拖動(dòng)系統(tǒng)機(jī)電時(shí)間常數(shù)電流濾波時(shí)間常數(shù)。整流裝置滯后時(shí)間常數(shù)。電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)。電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇電流環(huán)的重要作用就是保持電樞電流在動(dòng)態(tài)過(guò)程中不超過(guò)允許值，因而在突加控制作用時(shí)不希望有超調(diào)，或者超調(diào)量越小越好。電流環(huán)的控制對(duì)象是雙慣性型的，要校正成典型I型系統(tǒng)，顯然應(yīng)該采用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)可以寫成： （41）式中：為電流調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)；為電流調(diào)節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù)。電流調(diào)節(jié)器超前時(shí)間常數(shù)：電流環(huán)開(kāi)環(huán)增益：要求時(shí)，應(yīng)取，因此故電流調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)為：校驗(yàn)近似條件以上的結(jié)果是在一系列假定條件下得出的，現(xiàn)將所用過(guò)的假定條件歸納如下，具體設(shè)計(jì)時(shí)，必須校驗(yàn)這些條件忽略反電動(dòng)勢(shì)對(duì)電流環(huán)影響的近似條件：，效驗(yàn)計(jì)算：，滿足近似條件。電流調(diào)節(jié)器的電阻和電容計(jì)算按照電流調(diào)節(jié)器所用放大器取，各電阻和電容值計(jì)算如下，可取按照上述參數(shù)，電流環(huán)可以達(dá)到的動(dòng)態(tài)指標(biāo)為，滿足設(shè)計(jì)要求。這說(shuō)明了多環(huán)控制系統(tǒng)中局部閉環(huán)（內(nèi)環(huán)）的一個(gè)重要功能。為例滿足系統(tǒng)動(dòng)、靜態(tài)品質(zhì)的要求，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器采用比例積分放大器。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器設(shè)有正負(fù)限幅，限幅值Ugim=βIdmax在反饋電壓輸入端和給定電壓輸入端均設(shè)有無(wú)源T型濾波環(huán)節(jié)，濾去高次諧波干擾信號(hào)。 圖4轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器電路結(jié)構(gòu)圖在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器時(shí)，可把已設(shè)計(jì)好的電流環(huán)看作是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，為此，須求出它的等效傳遞函數(shù)。 （43） 為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無(wú)靜差，還必須在擾動(dòng)作用點(diǎn)以前設(shè)置一個(gè)積分環(huán)節(jié)，同時(shí)從動(dòng)態(tài)性能上看，調(diào)速系統(tǒng)首先需要有較好的抗擾性能，因此選擇典型Ⅱ型系統(tǒng)。電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù)為轉(zhuǎn)速濾波時(shí)間常數(shù)，根據(jù)所用測(cè)速發(fā)電機(jī)紋波情況，取轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)，按小時(shí)間常數(shù)近似處理轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的參數(shù)包括和。小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件：，現(xiàn)在 ，滿足簡(jiǎn)化條件。由于突加階躍給定時(shí)，ASR飽和，不符合線性系統(tǒng)的前提，應(yīng)該按ASR退飽和的情況計(jì)算超調(diào)量。含給定濾波和反饋濾波的PI型轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器原理圖如圖4所示，圖中為轉(zhuǎn)速給定電壓，為轉(zhuǎn)速負(fù)反饋電壓，調(diào)節(jié)器的輸出是電流調(diào)節(jié)器的給定電壓。其內(nèi)部包含精密基準(zhǔn)源、鋸齒波振蕩器、誤差放大器、比較器、分頻器等,并含有欠壓鎖定電路,閉鎖控制電路和軟起動(dòng)電路。美國(guó)硅通公司的SG3525A是性能優(yōu)良，功能齊全，通用性強(qiáng)的單片集成PWM 控制器?；鶞?zhǔn)電壓部分對(duì)內(nèi)部供電，對(duì)外作為基準(zhǔn)參考電壓；振蕩器產(chǎn)生近似的鋸齒波，鋸齒波的頻率由和振蕩器相連接的外接的電阻電容決定，同時(shí)對(duì)應(yīng)于鋸齒波的下降沿產(chǎn)生一時(shí)鐘脈沖CP；在時(shí)鐘脈沖CP的作用下，分相器（T觸發(fā)器）的兩輸出端產(chǎn)生兩相位相反的方波信號(hào)，其頻率是鋸齒波頻率的一半；誤差放大器是差動(dòng)輸入放大器，同相輸入端端2接給定電壓，閉環(huán)控制制時(shí)反向輸入端1接反饋電壓，端9和端1之間接入適當(dāng)?shù)姆答伨W(wǎng)絡(luò)構(gòu)成調(diào)節(jié)器可滿足系統(tǒng)動(dòng)靜特性的要求；外加于端9的信號(hào)和誤差放大器的輸出疊加于比較器的一反向輸入端，比較器的同相輸入端加振蕩器產(chǎn)生的鋸波信號(hào)，這樣比較器的輸出端產(chǎn)生PWM 信號(hào)，改變外加于端9 的信號(hào)或來(lái)自于端2的反饋信號(hào)或端1
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