雙閉環(huán)邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)(已改無錯(cuò)字)
2023-02-16 11:28:22 本頁面
【正文】 圖47 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖電流濾波、轉(zhuǎn)速濾波和兩個(gè)給定信號(hào)的濾波環(huán)節(jié)。其中 — 電流反饋濾波時(shí)間常數(shù)；— 轉(zhuǎn)速反饋濾波時(shí)間常數(shù)。綜上所述，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器在雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中的作用及它們之間的羬可以分別歸納如下： 1. 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用(1)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器是調(diào)速系統(tǒng)的主導(dǎo)調(diào)節(jié)器，它使轉(zhuǎn)速 n 很快地跟隨給定電壓變化，穩(wěn)態(tài)時(shí)可減小轉(zhuǎn)速誤差，如果采用PI調(diào)節(jié)器，則可實(shí)現(xiàn)無靜差。(2)對(duì)負(fù)載變化起抗擾作用。(3)其輸出限幅值決定電機(jī)允許的最大電流。有關(guān)參數(shù)的計(jì)算(均按照常規(guī)的數(shù)據(jù)來看)1）電樞回路電磁時(shí)間常數(shù) 電動(dòng)機(jī)的電勢(shì)常數(shù) =(2202)/1500= (V/) 電動(dòng)機(jī)額定勵(lì)磁下的轉(zhuǎn)矩電流比 =(30) /=() 電力拖動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)電時(shí)間常數(shù) =(2)/375= (s)2) 脈寬調(diào)制變換器的延遲時(shí)間及放大系數(shù)選取功率管的開關(guān)頻率為4Khz，脈寬調(diào)制變換器的控制電壓Uct為10v，則有 =1/4KHZ= (S) KPWM＝220/10=22其中－脈寬調(diào)制變換器的延遲時(shí)間KPWM－脈寬調(diào)制變換器的放大系數(shù)f －脈寬調(diào)制變換器的開關(guān)頻率Ua－脈寬調(diào)制變換器的輸出電壓3) 電流反饋系數(shù)β：設(shè)最大允許電流=2=25(A),則電流反饋系數(shù) =10/25=(v)4) 轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)=10/1500=(v/)5) 電流給定和反饋濾波時(shí)間常數(shù)，一般取=2ms=轉(zhuǎn)速給定和反饋濾波時(shí)間常數(shù)，一般取=10ms=2. 電流調(diào)節(jié)器的作用1)作為內(nèi)環(huán)的調(diào)節(jié)器，在外環(huán)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)過程中，它的作用是使電流緊緊跟隨其給定電壓(即外環(huán)調(diào)節(jié)器的輸出量)變化。(2)對(duì)電網(wǎng)電壓的波動(dòng)起及時(shí)抗擾的作用。(3)在轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)過程中，保證獲得電機(jī)允許的最大電流，從而加快動(dòng)態(tài)過程。(4)當(dāng)電機(jī)過載甚至堵轉(zhuǎn)時(shí)，限制電樞電流的最大值，起快速的自動(dòng)保護(hù)作用。一旦故障消失，系統(tǒng)立即自動(dòng)恢復(fù)正常。這個(gè)作用對(duì)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行來說是十分重要的。電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)=+ =+= (s)電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，以及為了擁有較好的動(dòng)態(tài)性能，取δi≤5%，因此，本設(shè)計(jì)按典型Ⅰ型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，且選用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為 WACR(S)=(τiS+1)/ τiS1) 確定電流調(diào)節(jié)器參數(shù)ACR超前時(shí)間常數(shù)：τi== S電流環(huán)開環(huán)放大系數(shù)KI：由于要求δi≤5%，故按二階“最佳”系統(tǒng)設(shè)計(jì)，取=1/2 =1/(2) = S1從而，ACR的比例系數(shù)為 =()/ ()=(2)/( 222)=校驗(yàn)近似條件電流環(huán)截止頻率：wci＝= S1脈寬調(diào)制變換器傳遞函數(shù)近似條件 wci≤1/(3)1/(3)＝1/(3)== wci可見，滿足近似條件。小時(shí)間常數(shù)近似條件 wci≤＝＝471滿足近似條件。忽略反電勢(shì)對(duì)電流環(huán)影響的條件：wci≥＝＝滿足近似條件。2）計(jì)算調(diào)節(jié)器的電阻和電容 按所用運(yùn)算放大器取=15,則 =315=45由有 Ci=τi/Ri=(1000)/45= 由得 ＝(42)/15＝ uF ?。? 邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng) 可逆調(diào)速系統(tǒng)的方案 在由兩套可控硅變流裝置組成的電樞可逆系統(tǒng)，除了流經(jīng)電樞支路的負(fù)載電流之外，還有一只流經(jīng)兩套可控硅變流裝置之間的電流，這個(gè)電流稱作環(huán)流。由于環(huán)流對(duì)于系統(tǒng)有不小的影響，我們所選擇的調(diào)速系統(tǒng)必須要能解決這一方面的問題。針對(duì)電機(jī)本身的可逆方案實(shí)現(xiàn)的方法以及處理環(huán)流的方式不同，可控硅直流調(diào)速系統(tǒng)的形式，結(jié)構(gòu)很多，大致上有以下四種： 1） 有環(huán)流電樞可逆直流調(diào)速系統(tǒng) 2） 邏輯無環(huán)流電樞可逆直流調(diào)速系統(tǒng) 3） 錯(cuò)位無環(huán)流電樞可逆直流調(diào)速系統(tǒng) 4） 磁場(chǎng)可逆直流調(diào)速系統(tǒng) 在這四種直流調(diào)速系統(tǒng)中，我們選擇邏輯無環(huán)流電樞可逆直流調(diào)速系統(tǒng),這是因?yàn)闊o環(huán)流系統(tǒng)不僅消除了直流環(huán)流，還消除了脈動(dòng)環(huán)流。這種系統(tǒng)不用限制環(huán)流電抗器，即減少投資又節(jié)省電能損耗。以下我們就來介紹一下邏輯無環(huán)流可逆系統(tǒng)。 邏輯無環(huán)流電樞可逆系統(tǒng)所謂環(huán)流是指不流過電動(dòng)機(jī)或其他負(fù)載，直接在兩組晶閘管之間流通的短路電流。環(huán)流太大甚至?xí)?dǎo)致晶閘管損壞，固必須予以抑制。無環(huán)流系統(tǒng)是指無直流平均環(huán)流又無瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流的系統(tǒng)，當(dāng)工藝過程對(duì)系統(tǒng)的過度平滑性要求不高時(shí)，特別是對(duì)于大容量的系統(tǒng)從生產(chǎn)可靠性要求出發(fā)，常采用既無直流平均環(huán)流又無瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流的邏輯無環(huán)流系統(tǒng)。 要得到既無直流又無脈動(dòng)環(huán)流的系統(tǒng)，可采用下述兩種不同的方法來實(shí)現(xiàn)。一種是當(dāng)一組晶閘管工作時(shí)，用邏輯電路封鎖另一組晶閘管的觸發(fā)脈沖，使它完全處于阻斷狀態(tài)，從根本上切斷了環(huán)流的通路，將其稱為邏輯控制無環(huán)流可逆系統(tǒng)。 可逆系統(tǒng)對(duì)邏輯裝置的基本要求 任何情況下，絕對(duì)不允許同時(shí)開放兩組晶閘管的觸發(fā)脈沖，必須是一組晶閘管工作時(shí)，另一組晶閘管的觸發(fā)脈沖被封鎖。 可逆系統(tǒng)的組成 主電路采用兩組晶閘管裝置反并聯(lián)線路，由于無環(huán)流，不必在其中設(shè)置環(huán)流電抗器。系統(tǒng)控制部分與自然環(huán)流系統(tǒng)無本質(zhì)的區(qū)別，所不同的是
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