v-m雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-08-09 19:32本頁面
【正文】 這時(shí)轉(zhuǎn)速負(fù)反饋其主要調(diào)節(jié)作用；當(dāng)電流達(dá)到Idm時(shí)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和輸出，這時(shí)電流調(diào)節(jié)器起主要調(diào)節(jié)作用，系統(tǒng)表現(xiàn)為電流無靜差，得到過電流的自動(dòng)保護(hù)。因此，分析雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能時(shí)，有必要首先探討系統(tǒng)的啟動(dòng)過程。由于在啟動(dòng)過程中，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器經(jīng)歷了不飽和、飽和和退飽和三種狀態(tài)，整個(gè)啟動(dòng)過程就分為圖中標(biāo)示的三個(gè)狀態(tài)。當(dāng)后，電機(jī)開始起動(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，強(qiáng)迫電流迅速上升。在此過程中ASR很快進(jìn)入并保持飽和狀態(tài)，ACR一般不飽和。電流基本上保持恒定，因而系統(tǒng)的加速度恒定，轉(zhuǎn)速呈線性增長(zhǎng)。為了克服它的擾動(dòng)，和也須按線性增長(zhǎng)，才能保持恒定。3) 第III階段(t2以后)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段 當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到給定值時(shí)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸入偏差減少到零，但其輸出卻由于積分作用還維持在限幅值，所以電機(jī)仍在加速，使轉(zhuǎn)速超調(diào)。只要仍大于負(fù)載電流IdL，轉(zhuǎn)速就繼續(xù)上升。此后,電動(dòng)機(jī)開始在負(fù)載的阻力下減速，直到穩(wěn)定。 綜上所述，雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)過程有以下三個(gè)特點(diǎn)：飽和非線性控制、轉(zhuǎn)速超調(diào)、準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)控制。3 主電路元部件確定及參數(shù)計(jì)算 可控直流源的設(shè)計(jì) 可控直流源的選定調(diào)節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的電樞供電電壓需要有專門的可控直流電源。交流電動(dòng)機(jī)和直流發(fā)電機(jī)組成機(jī)組，獲得可調(diào)的直流電壓。用靜止式的可控整流器獲得可調(diào)的直流電壓。用恒定直流電源或不可控整流電源供電，用電力電子開關(guān)器件斬波或進(jìn)行脈寬調(diào)制，產(chǎn)生可變的平均電壓。由于設(shè)計(jì)只要求系統(tǒng)不可逆運(yùn)行，所以采用晶閘管整流器為電機(jī)提供可控直流源。圖中VT是晶閘管可控整流器，通過調(diào)節(jié)出發(fā)裝置GT的控制電壓Uc來移動(dòng)觸發(fā)脈沖的相位，即可改變平均整流電壓Ud，從而實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速。裝置主要包括變壓器、晶閘管整流橋、晶閘管觸發(fā)電路以及相關(guān)的保護(hù)電路。整流電路在接入電網(wǎng)時(shí)由于變壓器一次側(cè)電壓為380V，大于電動(dòng)機(jī)的額定電壓，所以選用降壓變壓器。一般記變壓器二次側(cè)電壓值為，考慮電路實(shí)際情況后的應(yīng)該比理想情況下的值大。變壓器二次側(cè)相電壓計(jì)算： (31)取實(shí)際二次側(cè)電壓值，則變壓器的變比： (32)因?yàn)樨?fù)載為直流電動(dòng)機(jī)帶電感，所以輸出電流平均值波形近似為一條直線，即平均值數(shù)值上與有效值相等，故 (33)根據(jù)三相全控橋變壓器二次側(cè)電流的有效值的計(jì)算公式： (34)可得，變壓器一次側(cè)電流有效值。選用時(shí)，額定電壓要留有一定的安全裕量，一般取額定電壓為正常工作時(shí)晶閘管所承受峰值電壓的2～3倍，即 (38)其中，為電路中晶閘管可能承受的電壓峰值，對(duì)于三相全控整流電路： (39)可得： (310)額定電流即通態(tài)平均電流，是按照正向電流造成的器件本身的通態(tài)損耗的發(fā)熱效應(yīng)來定義的。～2倍。對(duì)三相全控整流電路，流過晶閘管電流的有效值：當(dāng)， (312)當(dāng)， (313)而若時(shí)，電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行則有 (314)將=220V，=170V代入上式可得，與相矛盾，可知電動(dòng)機(jī)不會(huì)在觸發(fā)角時(shí)額定運(yùn)行，故。所以各晶閘管電流有效值： (316)綜上，整流部分選用額定電壓，額定電流的晶閘管。 關(guān)于觸發(fā)電路隨著集成電路制作技術(shù)的提高，晶閘管觸發(fā)電路的集成化已逐漸普及。TC787觸發(fā)塊可以提供完全獨(dú)立的六路觸發(fā)脈沖，它主要適用于三相可控硅移相觸發(fā)電路和三相三極管脈寬調(diào)制電路，以構(gòu)成多種調(diào)壓調(diào)速和變流裝置，具有功耗小、功能強(qiáng)、輸入阻抗高、抗干擾性能好、移相范圍寬，外接元件少等優(yōu)點(diǎn)；而且裝調(diào)簡(jiǎn)便，使用可靠。圖33 TC787管腳圖圖34 TC787內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖TC787由三路相同的部分：同步過零和極性檢測(cè)、鋸齒波形成、鋸齒波比較，經(jīng)過抗干擾鎖定、脈沖形成等電路形成三相觸發(fā)調(diào)制脈沖或方波，由脈沖分配電路實(shí)現(xiàn)全控、半控的工作方式，再由驅(qū)動(dòng)電路完成輸出驅(qū)動(dòng)。過電流分為過載和短路兩種情況。通常，電子電路作為第一保護(hù)措施，快速熔斷器僅作為短路時(shí)的部分區(qū)段的保護(hù)，過電流繼電器整定在過載是動(dòng)作。本設(shè)計(jì)采用快速熔斷器來實(shí)現(xiàn)晶閘管過電流保護(hù)。外因過電壓主要來自雷擊哈系統(tǒng)中的操作過程等外部原因，包括操作過電壓、雷擊過電壓；內(nèi)因過電壓主要來自電力電子裝置內(nèi)部器件的開關(guān)過程，包括換項(xiàng)過電壓和關(guān)斷過電壓。通常是在變壓器次級(jí)(元件側(cè))并聯(lián)RC電路，吸收變壓器鐵心的磁場(chǎng)釋放的能量，并把它轉(zhuǎn)化為電容器的電場(chǎng)能而儲(chǔ)存起來。當(dāng)整流器容量較大時(shí)，RC電路也可以接在變壓器的電源側(cè)。圖35 阻容過電壓保護(hù)電路4 系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1