按工程设计方法设计转速、电流双闭环直流调速系统

按工程设计方法设计转速电流双闭环直流调速系统
.设计内容及相关参数:
已知晶闸管-直流电动机双环调速系统(V-M)整流装置采用三相桥式线路,已知参数为:
直流电动机:PN=10kWUN=220VIN=136AnN=1500r/minCe=0.228V/r.min
λ=1.2
V-M系统主电路总电阻:R=0.863Ω
电枢回路电磁时间常数:Tl =0.028s
系统运动部分飞轮矩相应的机电时间常数:Tm=0.383s
系统测速反馈系数α=0.0041v·min/r电力驱动单人车
系统电流反馈系数β人工抽脂=0.028V/A
触发整流装置的放大系数:Ks=30
三相桥式平均失控时间:Ts=0.00167s
电流环滤波时间常数:T军用单杠oi=0.005s
转速环滤波时间常数:Ton=0.005s
二、设计要求:稳态指标无静差;动态指标电流超调量σi%=5%;空载起动到额定转速时的转速超调量σn%=10%。
第一章  题目的意义及个人对题目的理解
随着生产技术的发展,对电气传动在启制动、正反转以及调速精度、调速范围、静态特性、动态响应等方面,提出了更高的要求,这就要大量使用调速系统。由于直流电动机的调速和转矩控制性能好,从20世纪30年代起就开始使用,其中最典型的是转速电流双闭环控制的直流调速系统。
转速、电流双闭环控制的直流调速系统是应用最广性能很好的直流调速系统。其控制规律、性能特点和设计方法,是各种交、直流电力拖动自动控制系统的重要基础。在闭环控制的直流系统中表明,采用转速负反馈和PIfocuss调节器的单闭环直流调速系统可以在保证系统稳定的前提下实现转速无静差。但是,如果对系统的动态性能要求较高,例如:要求快速起制动,突加负载动态速降小等等,单闭环系统就难以满足需要。
在双闭环调速系统中,电动机、晶闸管整流装置、触发装置都可按负载的工艺要求来选择和设计。根据生产机械和工艺的要求提出系统的稳态和动态性能指标,而系统的固有部分往往不能满足性能指标要求,所以需要设计合适的校正环节来达到。
校正方法有许多种类,而且对一个系统来说,能够满足性能指标的校正方案也不是唯一的。在直流调速系统中,常用的校正方法有串联校正和并联校正两种,其中串联校正简便,且可利用系统固有部分中的运算放大器构成有源校正网络来实现。
第二章 乙基氯化物系统的设计原理及组成
2.1 转速、电流双闭环直流调速系统的组成太阳活动预报中心
为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用,可在系统中设置两个调节器,分别调节转速和电流,即分别引入转速负反馈和电流负反馈。二者之间实行嵌套(或称串级)联接如下图2-1所示。
1. 系统的组成
图2-1 转速、电流双闭环直流调速系统结构
ASR—转速调节器  ACR—电流调节器  TG—测速发电机
TA—电流互感器    UPE—电力电子变换器
2-1中,把转速调节器的输出当作电流调节器的输入,再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE。从闭环结构上看,电流环在里面,称作内环;转速环在外边,称作外环。这就形成了转速、电流双闭环调速系统。
2. 系统电路结构
为了获得良好的静、动态性能,转速和电流两个调节器一般都采用PI调节器,这样构成的双闭环直流调速系统的电路原理图示于下图2-2所示。图中标出了两个调节器输入输出电压的实际极性,它们是按照电力电子变换器的控制电压Uc为正电压的情况标出的,并考虑到运算放大器的倒相作用。
2-2中还表示出两个调节器的输出都是带限幅作用的。转速调节器ASR的输出限幅电压决定了电流给定电压的最大值;电流调节器ACR的输出限幅电压限制了电力电子变换器的最大输出电压
                      表示限幅作用
2-2 双闭环直流调速系统电路原理图
2. 2 稳态结构图和静特性
为了分析双闭环调速系统的静特性,必须先绘出它的稳态结构图,如下图2-3所示。它可以很方便地根据上图的原理图画出来,只要注意用带限幅的输出特性表示PI 调节器就可以了。分析静特性的关键是掌握这样的 PI 调节器的稳态特征。

本文发布于:2024-09-22 22:19:40,感谢您对本站的认可!

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