雙閉環(huán)可逆直流脈寬pwm調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-08-09 21:02本頁(yè)面
【正文】 沖電壓序列，從而可以改變平均輸出電壓的大小，以調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。ASR ACR PWM166。αUn* Ui* nId圖 1 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化圖用雙閉環(huán)轉(zhuǎn)速電流調(diào)節(jié)方法，雖然相對(duì)成本較高，但保證了系統(tǒng)的可靠性能，保證了對(duì)生產(chǎn)工藝的要求的滿足，既保證了穩(wěn)態(tài)后速度的穩(wěn)定，同時(shí)也兼顧了啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)電流的動(dòng)態(tài)過程。 橋式可逆 PWM 變換器的工作原理脈寬調(diào)制器的作用是：用脈沖寬度調(diào)制的方法，把恒定的直流電源電壓調(diào)制成頻率一定寬度可變的脈沖電壓序列，從而平均輸出電壓的大小，以調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。這是電動(dòng)機(jī) M 兩端電壓 的極性隨ABU開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電壓的極性變化而變化。OOOOUg1 Ug4Ug2 Ug3UABUsUsid id1id2 ttttton Tton T圖 3 PWM 變換器的驅(qū)動(dòng)電壓波形他們的關(guān)系是： 。當(dāng) 時(shí)，1VT43VTABsU?onT、 截止，但 、 不能立即導(dǎo)通，電樞電流 經(jīng) 、 續(xù)流，這32 di2VD3時(shí) 。電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)體現(xiàn)在驅(qū)動(dòng)電壓正、負(fù)脈沖的寬窄上。雙極式控制可逆 PWM 變換器的輸出平均電壓為 21onononds stTttUU?????????如果定義占空比 ，電壓系數(shù)ontT?ds?則在雙極式可逆變換器中 21????調(diào)速時(shí)， 的可調(diào)范圍為 0～1 相應(yīng)的 。2?? 0?但電動(dòng)機(jī)停止時(shí)電樞電壓并不等于零，而是正負(fù)脈寬相等的交變脈沖電壓，因而電流也是交變的。但它也有好處，在電動(dòng)機(jī)停止時(shí)仍然有高頻微震電流，從而消除了正、反向時(shí)靜摩擦死區(qū)，起著所謂“ 動(dòng)力潤(rùn)滑 ”的作用。2）可使電動(dòng)機(jī)在四象限運(yùn)行。4）低速平穩(wěn)性好，每個(gè)開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)脈沖仍較寬，有利于保證器件的可靠導(dǎo)通。于是其平均值方程可以寫成diLtsddeRIEICn??則機(jī)械特性方程式 0sddeeeURnIIC????? 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖首先要畫出雙閉環(huán)直流系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖 4 所示，分析雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)靜特性的關(guān)鍵是掌握 PI 調(diào)節(jié)器的穩(wěn)態(tài)特征。當(dāng)調(diào)節(jié)器飽和時(shí)，輸出為恒值，輸入量的變化不再影響輸出，相當(dāng)與使該調(diào)節(jié)環(huán)開環(huán)。圖 4 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖實(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。為了獲得近似理想的過度過程，并克服幾個(gè)信號(hào)綜合于一個(gè)調(diào)節(jié)器輸入端的缺點(diǎn)，最好的方法就是將被調(diào)量轉(zhuǎn)速與輔助被調(diào)量電流分開加以控制，用兩個(gè)調(diào)節(jié)器分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流，構(gòu)成轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。如圖 5 為雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)原理.圖 5 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)原理圖、硬件結(jié)構(gòu)雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)主電路中的 UPE 是直流 PWM 功率變換器。由軟件實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速、電流調(diào)節(jié)，系統(tǒng)由主電路、檢測(cè)電路、控制電路、給定電路、顯示電路組成。圖 6 雙閉環(huán)直流 PWM 調(diào)速系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖 主電路 主電路由二極管整流器 UR、PWM 逆變器 UI 和中間直流電路三部分組成，一般都是電壓源型的，采用大電容 C 濾波，同時(shí)兼有無功功率交換的作用。這時(shí)電動(dòng)機(jī) M 兩端電壓 Uab 的極性隨開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電壓極性的變化而變化，其控制方式有雙極式、單極式、受限單極式等多種，本設(shè)計(jì)用的是雙極性控制的可逆 PWM 變換器。圖 7 橋式可逆 PWM 變換器圖 8 為雙極式控制時(shí)的輸出電壓和電流波形。圖 8 雙極式控制時(shí)的輸出電壓和電流波形雙極性控制可控 PWM 變換器的輸出平均電壓為 sonsonson UTttUTt )12(d ????轉(zhuǎn)速反饋電路如圖 9 所示，由測(cè)速發(fā)電機(jī)得到的轉(zhuǎn)速反饋電壓含有換向紋波，因此也需要濾波，由初始條件知濾波時(shí)間常數(shù) 。R0/2R0/2R0/2R0/2RnRbalCnConConUi*Un*Un圖 9 轉(zhuǎn)速反饋電路 泵升電壓限制當(dāng)脈寬調(diào)速系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)減速或
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