直流調(diào)速系統(tǒng)文獻(xiàn)綜述

1、燕山大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）文獻(xiàn)綜述課題名稱：電動(dòng)游覽車調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)院（系）:電氣工程學(xué)院年級(jí)專業(yè)：07級(jí)應(yīng)電-3班學(xué)生姓名：張海粟指導(dǎo)教師：顧和榮完成日期：2011-3-23一、課題國內(nèi)外現(xiàn)狀近幾年來，由于能源危機(jī)和環(huán)境污染兩大問題的日益嚴(yán)重， 加之科學(xué)技 術(shù)的飛速發(fā)展，電動(dòng)車自身難點(diǎn)的不斷解決，使電動(dòng)車具有更多突出的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于其核心-直流電機(jī)的控制系統(tǒng)，其直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速的方法有：調(diào) 節(jié)電樞供電電壓 U、減弱勵(lì)磁磁通 門、改變電樞回路電阻 R。對(duì)于要求 在一定范圍內(nèi)無級(jí)平滑調(diào)速的系統(tǒng)來說，以調(diào)節(jié)電樞供電電壓的方式為最 好。改變電阻只能有級(jí)調(diào)速；減弱磁通雖然能夠平滑調(diào)速，但調(diào)速范圍不大

2、， 往往只是配合調(diào)壓方案，在基速（即電機(jī)額定轉(zhuǎn)速）以上作小范圍的弱磁升 速。最初的直流調(diào)速系統(tǒng)是采用恒定的直流電壓向直流電動(dòng)機(jī)電樞供電，通過改變電樞回路中的電阻來實(shí)現(xiàn)調(diào)速。這種方法簡(jiǎn)單易行，設(shè)備制造方便， 價(jià)格低廉。但缺點(diǎn)是效率低、機(jī)械特性軟、不能在較寬范圍內(nèi)平滑調(diào)速，所 以目前極少采用。50年代末出現(xiàn)的晶閘管，它具有體積小、響應(yīng)快、工作 可靠、壽命長、維修簡(jiǎn)便等一系列優(yōu)點(diǎn)，采用晶閘管供電，不僅使直流調(diào)速 系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上和可靠性有所提高，而且在技術(shù)性能上也顯示出很大的優(yōu)越 性。因而，晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)迅速發(fā)展，晶閘管變流技術(shù)也日益成熟，直 流調(diào)速系統(tǒng)更加完善。對(duì)于其核心-直流電機(jī)的控制系統(tǒng)，目

3、前我國的直流調(diào)速控制主要在以 下幾個(gè)方面進(jìn)行著研究1 提高調(diào)速的單機(jī)容量我國現(xiàn)有最大單機(jī)容量比國外單機(jī)容量小的多。2 提高電力電子器件的生產(chǎn)水平，增加品種.3提高控制單元水平目前國內(nèi)使用較多的仍然是小規(guī)模集成運(yùn)放和組件 構(gòu)成的調(diào)速控制系統(tǒng)，觸發(fā)裝置甚至仍是分立元件的。目前，國外的第四代產(chǎn)品以微處理器為基礎(chǔ)，具有控制、監(jiān)視、保護(hù)、 診斷及復(fù)原等多種功能.近年來，各國學(xué)者正致力于無速度傳感器控制系統(tǒng)的研究，利用監(jiān)測(cè)定 子電壓、電流等容易測(cè)量的物理量進(jìn)行速度估算，以取代速度傳感器，這種控制方式不需要監(jiān)測(cè)硬件，也免去了傳感器帶來的環(huán)境適應(yīng)性、安裝維護(hù)等 麻煩，提高了系統(tǒng)的可靠性，降低了成本，弓I起了國

4、內(nèi)外學(xué)者廣泛的興趣。、研究主要成果目前，國外主要電氣公司，如德國的西門子公司、日本的三菱公司、東 芝公司、美國的GE公司等，均已開發(fā)出全數(shù)字直流調(diào)速裝置， 有成熟的系列 化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的應(yīng)用產(chǎn)品供選用。隨著現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，人工神 經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自適應(yīng)控制、模糊控制等各種智能控制策略正在不斷涌現(xiàn)。國外在 集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)方面已有定型成套裝置。 對(duì)復(fù)雜的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn) 行在線實(shí)時(shí)控制，技術(shù)已過關(guān)，尤其使用單片機(jī)使控制更方便、可靠，更容 易調(diào)節(jié)參數(shù)。三、發(fā)展趨勢(shì)：最初的直流調(diào)速系統(tǒng)是采用恒定的直流電壓向直流電動(dòng)機(jī)電樞供電，通過改變電樞回路中的電阻來實(shí)現(xiàn)調(diào)速。這種方法簡(jiǎn)單易行，設(shè)備制造方便，

5、價(jià)格低廉。但缺點(diǎn)是效率低、機(jī)械特性軟、不能在較寬范圍內(nèi)平滑調(diào)速，所 以目前極少采用。50年代末出現(xiàn)的晶閘管，它具有體積小、響應(yīng)快、工作 可靠、壽命長、維修簡(jiǎn)便等一系列優(yōu)點(diǎn)，采用晶閘管供電，不僅使直流調(diào)速 系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上和可靠性有所提高，而且在技術(shù)性能上也顯示出很大的優(yōu)越 性。因而，晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)迅速發(fā)展，晶閘管變流技術(shù)也日益成熟，直 流調(diào)速系統(tǒng)更加完善。對(duì)于直流調(diào)速系統(tǒng)目前的發(fā)展方向是大型化和智能化。 我國還很少有自 主的系列化的全數(shù)字控制直流調(diào)速裝置商用。 由于進(jìn)口設(shè)備價(jià)格昂貴，于是 給出了國產(chǎn)全數(shù)字控制直流調(diào)速裝置的發(fā)展空間。本課題正是應(yīng)這樣的需求 而產(chǎn)生。此外，由于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)

6、展，實(shí)時(shí)運(yùn)行的圖形功能比較強(qiáng)， 對(duì)控制過程的參數(shù)和狀態(tài)可以有更直觀的了解， 便于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行在線監(jiān)控和 管理。四、存在問題閉環(huán)控制系統(tǒng)與開環(huán)控制系統(tǒng)相比，具有精度高、動(dòng)態(tài)性能好，抗干 擾能力強(qiáng)，系統(tǒng)具有糾正偏差的能力等優(yōu)點(diǎn)，但是在單閉環(huán)系統(tǒng)中不能隨心 所欲地控制電流和轉(zhuǎn)矩的動(dòng)態(tài)過程。因此采用轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng) 來獲得優(yōu)良的靜、動(dòng)態(tài)調(diào)速特性。它的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜包含元件多，維修困 難，價(jià)格昂貴等，如果閉環(huán)系統(tǒng)參數(shù)的選取不適當(dāng)，系統(tǒng)可能會(huì)產(chǎn)生振蕩， 甚至系統(tǒng)失穩(wěn)而無法正常工作。五、主要參考文獻(xiàn)1 陳伯時(shí)電力拖動(dòng)制動(dòng)控制系統(tǒng)M 北京：機(jī)械工業(yè)出版社2006.2 王春會(huì).新一代開關(guān)電源芯片SG35

7、25工作原理剖析J.遼寧師專 學(xué)報(bào)，2009 (4) : 23-25 .3 劉細(xì)平等 基于SG3525控制的雙閉環(huán)可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)J.電工 技術(shù)，2003 (10): 28-30 .4 王兆安等.電力電子技術(shù)M.北京：北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.徐科軍.一種基于SG3525的可逆直流脈寬調(diào)速J.通訊電源技術(shù)鄭穎楠.電源技術(shù)秦皇島：燕山大學(xué)電氣工程學(xué)院.20007 黃建和.DY系列電動(dòng)游覽車的開發(fā)Idea and design8 鄧開連。吳慶彪，來磊，張名龍，直流串激調(diào)速的模糊控制仿真研究。工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置 2010，(2)： 34-36，679 張麗華，電動(dòng)叉車用直流斬波調(diào)速器，起

8、重運(yùn)輸機(jī)械，1999,( 3): 23-2510 劉海燕，基于Matlab的直流電動(dòng)機(jī)斬波調(diào)速系統(tǒng)，煤礦機(jī)械11 朱立圣,直流電機(jī)閉環(huán)控制技術(shù)研究,南京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文12 劉漢忠，邵群濤,單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)閉環(huán)調(diào)速控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),南京工程學(xué)院，江蘇南京21001313 Boumedi ene ALLAOUA Setti ng Up PID DC Motor Speed Con trolAlterati on Parameters Using Particle Swarm Optimizati on StrategyBechar Uni versity, Departeme nt of Electrical Engin eeri ng, BP 417BECHAR (08000 Algeria14 Patel H.s.,Hoft R.G.Ge neralized Tech ni ques of Harmo nicElimi natio n and Voltage Control in Thyristor Inven ters:Part1-Harm