直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真-閱讀頁
2025-07-15 06:47本頁面
【正文】 的振蕩后很快趨于穩(wěn)定。直流電機(jī)剛啟動(dòng)時(shí)，由于電動(dòng)機(jī)機(jī)械慣性較大，不能立即啟動(dòng)。當(dāng)電流值達(dá)到限幅電流時(shí)，由于電流調(diào)節(jié)器ACR的作用使電流不再增加。但是由于電流值達(dá)到限幅電流時(shí)，電流調(diào)節(jié)器ACR的作用使電流不再增加。 第2篇交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的建模與仿真第8章 交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的原理及特性 異步電動(dòng)機(jī)改變電壓時(shí)的機(jī)械特性根據(jù)電機(jī)學(xué)原理，在下述三個(gè)假定條件下：①忽略空間和時(shí)間諧波；②忽略磁飽和；③忽略鐵損，異步電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)等效電路如圖81所示。這樣，電流公式可簡化成 （82）令電磁功率，同步機(jī)械角轉(zhuǎn)速，為極對數(shù)，則異步電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩為 （83）式（83）就是異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特征方程式。這樣，不同電壓下的機(jī)械特性便如圖82。將式83對s求導(dǎo)，并令，可求出最大轉(zhuǎn)矩及其對應(yīng)的轉(zhuǎn)差率（84）；（85） 閉環(huán)控制的變壓調(diào)速系統(tǒng)及其靜特性采用普通異步電動(dòng)機(jī)實(shí)行變電壓調(diào)速時(shí)，調(diào)速范圍很窄，采用高轉(zhuǎn)子電阻的力矩電動(dòng)機(jī)可以增大調(diào)速范圍，但機(jī)械特性又變軟，因此當(dāng)負(fù)載變化時(shí)靜差率很大，開環(huán)控制很難解決這個(gè)矛盾。 a) b)圖82 帶轉(zhuǎn)速負(fù)反饋閉環(huán)控制的交流變壓調(diào)速系統(tǒng)a）原理圖 b）靜特性圖圖82b所示的是閉環(huán)控制變壓調(diào)速系統(tǒng)的靜特性。同理，當(dāng)負(fù)載降低時(shí)，會(huì)在左邊一條特性上得到定子電壓低一些的工作點(diǎn)。盡管異步電動(dòng)機(jī)的開環(huán)機(jī)械特性和直流電動(dòng)機(jī)的開環(huán)特性差別很大，但是在不同電壓的開環(huán)機(jī)械特性上各取一個(gè)相應(yīng)的工作點(diǎn)，連接起來便得到閉環(huán)系統(tǒng)靜特性，這樣分析方法對兩種電動(dòng)機(jī)的閉環(huán)系統(tǒng)靜特性卻可以很硬。改變給定信號(hào)，則靜特性平行的上下移動(dòng)，達(dá)到調(diào)速目的。圖中，為晶閘管交流調(diào)壓器和觸發(fā)裝置的放大系數(shù)：，為轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)；ASR采用PI調(diào)節(jié)器； 是式73所表達(dá)的異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性方程式，它是一個(gè)非線性函數(shù)。 閉環(huán)變壓調(diào)速系統(tǒng)的近似動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖對系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析和設(shè)計(jì)時(shí)，須先繪出結(jié)構(gòu)框圖。其中多數(shù)環(huán)節(jié)的傳遞甘薯可以很容易地寫出來，只有異步電動(dòng)機(jī)傳遞函數(shù)的推導(dǎo)須費(fèi)一番周折?？紤]到反饋濾波作用，測速反饋環(huán)節(jié)FBS的傳遞函數(shù)可寫成異步電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)過程是由一組非線性微分方程描述的，要用一個(gè)傳遞函數(shù)來準(zhǔn)確地表示它的輸入輸出關(guān)系是不可能的。由式已知電磁轉(zhuǎn)矩為當(dāng)s很小時(shí)，可以認(rèn)為后者相當(dāng)于忽略異步電動(dòng)機(jī)的漏感電磁慣性。如果只考慮到之間的傳遞函數(shù)，可先取，小閉環(huán)傳遞函數(shù)可變換成于是，異步電動(dòng)機(jī)的近似線性化傳遞函數(shù)為由于忽略了電磁慣性，只剩下同軸旋轉(zhuǎn)體的機(jī)電慣性，異步電動(dòng)機(jī)便近似成一個(gè)線性的一階慣性環(huán)節(jié)。⑵由于它完全忽略了電磁慣性，分析和計(jì)算有很大的近似性。圖91交流調(diào)壓調(diào)速仿真模型 交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的仿真（1） 設(shè)定轉(zhuǎn)速為1500 r/min，負(fù)載為零，運(yùn)行仿真，得到如圖96所示運(yùn)行結(jié)果。在這個(gè)啟動(dòng)過程中，電樞電流先是比較大幅度地做衰減振蕩運(yùn)動(dòng)，隨著轉(zhuǎn)速接近給定值，電樞電流也幾本穩(wěn)定在某個(gè)值上。（2） 設(shè)定轉(zhuǎn)速為1500r/min，負(fù)載設(shè)為10，啟動(dòng)仿真，得到如圖97所示的運(yùn)行結(jié)果。而電樞電流在開始時(shí)出現(xiàn)衰減振蕩，很快就幾本穩(wěn)定在一個(gè)電流值上。（3）設(shè)定轉(zhuǎn)速為1500r/min，負(fù)載先空載，在1秒后突加大負(fù)載。從圖可以看出，突加大負(fù)載后，轉(zhuǎn)速迅速下降，直到為0。在這次課程設(shè)計(jì)中，我通過認(rèn)真的準(zhǔn)備，對所學(xué)的理論知識(shí)有了更深的了解，對以前沒有弄清楚的問題在這次設(shè)計(jì)中通過親自動(dòng)手查證，都一一解決了。本次課程設(shè)計(jì)除了在知識(shí)運(yùn)用方面獲得很大提升外，更讓我感覺到，一分完美的設(shè)計(jì)僅僅靠個(gè)人是很難實(shí)現(xiàn)的，我們更多的是需要小組的共同努力，充分調(diào)動(dòng)每個(gè)人的積極性，發(fā)揮每個(gè)人的聰明才智，這樣才能將一份設(shè)計(jì)圓滿的完成。在此要感謝我們的指導(dǎo)老師胡老師和陳老師的悉心指導(dǎo)，感謝老師們給我們的幫助?！‰娏﹄娮雍碗娏ν蟿?dòng)控制系統(tǒng)的MATLAB仿真。李華德主編。電子工業(yè)出版社，2003胡崇岳等。機(jī)械工業(yè)出版社，2001黃忠霖等。機(jī)械工業(yè)出版社，2001
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