中礦傳動(dòng)實(shí)習(xí)報(bào)告

1、中礦大傳動(dòng)與自動(dòng)化有限公司簡(jiǎn)介中礦大傳動(dòng)與自動(dòng)化有限公司成立于1997年，是一家致力于大功率電力拖動(dòng)全數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)研究開發(fā)、生產(chǎn)制造、售后服務(wù)于一體的江蘇省高新技術(shù)企業(yè)，國(guó)家火炬計(jì)劃重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)，注冊(cè)資金1000萬(wàn)元。是“江蘇省電力傳動(dòng)與自動(dòng)控制工程技術(shù)研究中心”的依托單位，公司股東中國(guó)礦業(yè)大學(xué)是直屬教育部管理、國(guó)家“211工程”首批建設(shè)的全國(guó)重點(diǎn)大學(xué)。中礦傳動(dòng)依托國(guó)家重點(diǎn)大學(xué)的科技優(yōu)勢(shì)，技術(shù)力量雄厚，科研、新產(chǎn)品開發(fā)能力強(qiáng)。中礦傳動(dòng)個(gè)別產(chǎn)品介紹ASCS-6繞線電機(jī)雙饋轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速系統(tǒng)：能完成速度閉環(huán)、電流閉環(huán)、矢量控制等功能，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩控制和速度調(diào)節(jié)。主要用于控制交流繞線電機(jī)拖動(dòng)的礦

2、井提升機(jī)在井筒中按工藝要求啟動(dòng)、加速、等速、減速、爬行及停止運(yùn)行。ASCS-7鼠籠式異步電機(jī)定子變頻提升機(jī)全數(shù)字調(diào)速電控系統(tǒng)：能完成速度閉環(huán)、電流閉環(huán)、矢量控制等功能，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩控制和速度調(diào)節(jié)。主要用于控制各類鼠籠電機(jī)拖動(dòng)的礦井提升機(jī)在井筒中按工藝要求啟動(dòng)、加速、等速、減速、爬行及停止運(yùn)行。ASCS-8大功率同步電機(jī)三電平變頻調(diào)速系統(tǒng)：能完成速度閉環(huán)、電流閉環(huán)、矢量控制等功能，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩控制和速度調(diào)節(jié)。主要用于控制交流同步電機(jī)拖動(dòng)的礦井提升機(jī)在井筒中按工藝要求啟動(dòng)、加速、等速、減速、爬行及停止運(yùn)行。1.有關(guān)電力電子及電力傳動(dòng)研究動(dòng)態(tài)隨著電力電子技術(shù)及大規(guī)模集成電路、微處理器控制技術(shù)的發(fā)

3、展，功率半導(dǎo)體電力變換技術(shù)也得到迅速發(fā)展。20世紀(jì)60年代后半段開始，功率半導(dǎo)體器件從SCR（普通晶閘管）、GTO（門極可關(guān)斷晶閘管）、BJT（雙極型晶體管）、MOSFET（金屬氧化硅場(chǎng)效應(yīng)管）、SIT（靜電感應(yīng)晶體管）、SITH（靜電感應(yīng)晶閘管）、MGT（MOS控制晶體管）、MCT（MOS控制晶閘管）發(fā)展到IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）、HVIGBT（耐高壓IGBT）。器件的每一次更新都為電力變換技術(shù)的發(fā)展注入新的活力。作為聯(lián)系弱電與強(qiáng)電的紐帶，電力變換技術(shù)提供了控制電功率流動(dòng)與改變電能形態(tài)的有力手段，輸出適合其負(fù)載的最佳電壓和電流，以達(dá)到滿足工業(yè)技術(shù)要求和節(jié)約能源的目的。電氣傳動(dòng)是電力變換

4、技術(shù)最重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一。電氣傳動(dòng)裝置的應(yīng)用范圍小至機(jī)器人中精密的、高精度的位置控制，大至流量可調(diào)的大型水泵、風(fēng)機(jī)的調(diào)速驅(qū)動(dòng)，功率范圍從數(shù)瓦至數(shù)兆瓦。電力電子變流器作為輸入功率與電動(dòng)機(jī)之間的接口設(shè)備，控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)子位置，以滿足被電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械設(shè)備的需要。隨著交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速理論的突破和調(diào)速裝置（主要是變頻器）性能的完善，電動(dòng)機(jī)的調(diào)速?gòu)闹绷靼l(fā)電機(jī)-電動(dòng)機(jī)組調(diào)速、晶閘管可控整流器直流調(diào)壓調(diào)速逐步發(fā)展到交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速，而且隨著控制技術(shù)和控制手段的不斷提高，變頻調(diào)速又由VVVF（Variable Voltage Variable Frequency）控制的PWM（Pulse Width M

5、odulation）變頻調(diào)速發(fā)展到矢量控制（Vector or Field-Oriented Control）、直接轉(zhuǎn)矩控制（Direct Torque and Flux ControlDTC）變頻調(diào)速，提高了變頻器的動(dòng)、靜態(tài)特性，使得交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速性能大大提高。在高性能的變頻調(diào)速控制系統(tǒng)里，轉(zhuǎn)速（位置）閉環(huán)控制環(huán)節(jié)是必不可少的，通常采用與電動(dòng)機(jī)同軸安裝的機(jī)械式轉(zhuǎn)子速度（位置）傳感器，如光電編碼器，旋轉(zhuǎn)變壓器等，但這些機(jī)械式轉(zhuǎn)子速度（位置）傳感器有機(jī)械安裝、使用環(huán)境、電纜連接等諸多應(yīng)用限制，其可靠性受到很大影響。為了克服機(jī)械式轉(zhuǎn)子速度（位置）傳感器安裝帶來(lái)的種種缺陷、簡(jiǎn)化硬件系統(tǒng)、減少設(shè)備

6、故障率，在矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻調(diào)速的基礎(chǔ)上又發(fā)展了無(wú)速度（位置）傳感器的變頻調(diào)速。近年來(lái)，這項(xiàng)研究已經(jīng)成為交流傳動(dòng)領(lǐng)域的一個(gè)新的熱點(diǎn)問題。交流傳動(dòng)系統(tǒng)之所以發(fā)展得如此迅速，和一些關(guān)鍵性技術(shù)的突破性進(jìn)展有關(guān)。它們是功率半導(dǎo)體器件（包括半控型和全控型）的制造技術(shù)、基于電力電子電路的電力變換技術(shù)、交流電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)以及微型計(jì)算機(jī)和大規(guī)模集成電路為基礎(chǔ)的全數(shù)字化控制技術(shù)。為了進(jìn)一步提高交流傳動(dòng)系統(tǒng)的性能，國(guó)內(nèi)外有關(guān)研究工作正圍繞以下幾個(gè)方面展開：1. 采用新型功率半導(dǎo)體器件和脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)功率半導(dǎo)體器件的不斷進(jìn)步，尤其是新型可關(guān)斷器件，如BJT（雙極型晶體管）、MOSFET（金屬氧化硅場(chǎng)

7、效應(yīng)管）、IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）的實(shí)用化，使得開關(guān)高頻化的PWM技術(shù)成為可能。目前功率半導(dǎo)體器件正向高壓、大功率、高頻化、集成化和智能化方向發(fā)展。典型的電力電子變頻裝置有電壓型交-直-交變頻器、電流型交-直-交變頻器和交-交變頻器三種。電流型交-直-交變頻器的中間直流環(huán)節(jié)采用大電感作儲(chǔ)能元件，無(wú)功功率將由大電感來(lái)緩沖，它的一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)電動(dòng)機(jī)處于制動(dòng)（發(fā)電）狀態(tài)時(shí)，只需改變網(wǎng)側(cè)可控整流器的輸出電壓極性即可使回饋到直流側(cè)的再生電能方便地回饋到交流電網(wǎng)，構(gòu)成的調(diào)速系統(tǒng)具有四象限運(yùn)行能力，可用于頻繁加減速等對(duì)動(dòng)態(tài)性能有要求的單機(jī)應(yīng)用場(chǎng)合，在大容量風(fēng)機(jī)、泵類節(jié)能調(diào)速中也有應(yīng)用。電壓型交-直-

8、交變頻器的中間直流環(huán)節(jié)采用大電容作儲(chǔ)能元件，無(wú)功功率將由大電容來(lái)緩沖。對(duì)于負(fù)載電動(dòng)機(jī)而言，電壓型變頻器相當(dāng)于一個(gè)交流電壓源，在不超過容量限度的情況下，可以驅(qū)動(dòng)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行。電壓型PWM變頻器在中小功率電力傳動(dòng)系統(tǒng)中占有主導(dǎo)地位。但電壓型變頻器的缺點(diǎn)在于電動(dòng)機(jī)處于制動(dòng)（發(fā)電）狀態(tài)時(shí)，回饋到直流側(cè)的再生電能難以回饋給交流電網(wǎng)，要實(shí)現(xiàn)這部分能量的回饋，網(wǎng)側(cè)不能采用不可控的二極管整流器或一般的可控整流器，必須采用可逆變流器，如采用兩套可控整流器反并聯(lián)、采用PWM控制方式的自換相變流器（“斬控式整流器”或“PWM整流器”）。網(wǎng)側(cè)變流器采用PWM控制的變頻器稱為“雙PWM控制變頻器”，這種再生能量回

9、饋式高性能變頻器具有直流輸出電壓連續(xù)可調(diào)，輸入電流（網(wǎng)側(cè)電流）波形基本為正弦，功率因數(shù)保持為1并且能量可以雙向流動(dòng)的特點(diǎn)，代表一個(gè)新的技術(shù)發(fā)展動(dòng)向，但成本問題限制了它的發(fā)展速度。通常的交-交變頻器都有輸入諧波電流大、輸入功率因數(shù)低的缺點(diǎn)，只能用于低速（低頻）大容量調(diào)速傳動(dòng)。為此，矩陣式交-交變頻器應(yīng)運(yùn)而生。矩陣式交-交變頻器功率密度大，而且沒有中間直流環(huán)節(jié)，省去了笨重而昂貴的儲(chǔ)能元件，它為實(shí)現(xiàn)輸入功率因數(shù)為1、輸入電流為正弦和四象限運(yùn)行開辟了新的途徑。隨著電壓型PWM變頻器在高性能的交流傳動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用日趨廣泛，PWM技術(shù)的研究越來(lái)越深入。PWM利用功率半導(dǎo)體器件的高頻開通和關(guān)斷，把直流電壓變成

10、按一定寬度規(guī)律變化的電壓脈沖序列，以實(shí)現(xiàn)變頻、變壓并有效地控制和消除諧波。PWM技術(shù)可分為三大類：正弦PWM、優(yōu)化PWM及隨機(jī)PWM。正弦PWM包括以電壓、電流和磁通的正弦為目標(biāo)的各種PWM方案。正弦PWM一般隨著功率器件開關(guān)頻率的提高會(huì)得到很好的性能，因此在中小功率交流傳動(dòng)系統(tǒng)中被廣泛采用。但對(duì)于大容量的電力變換裝置來(lái)說，太高的開關(guān)頻率會(huì)導(dǎo)致大的開關(guān)損耗，而且大功率器件如GTO的開關(guān)頻率目前還不能做得很高，在這種情況下，優(yōu)化PWM技術(shù)正好符合裝置的需要。特定諧波消除法（Selected Harmonic Elimination PWMSHE PWM）、效率最優(yōu)PWM和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)最小PWM都屬于

11、優(yōu)化PWM技術(shù)的范疇。普通PWM變頻器的輸出電流中往往含有較大的和功率器件開關(guān)頻率相關(guān)的諧波成分，諧波電流引起的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩作用在電動(dòng)機(jī)上，會(huì)使電動(dòng)機(jī)定子產(chǎn)生振動(dòng)而發(fā)出電磁噪聲，其強(qiáng)度和頻率范圍取決于脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小和交變頻率。如果電磁噪聲處于人耳的敏感頻率范圍，將會(huì)使人的聽覺受到損害。一些幅度較大的中頻諧波電流還容易引起電動(dòng)機(jī)的機(jī)械共振，導(dǎo)致系統(tǒng)的穩(wěn)定性降低。為了解決以上問題，一種方法是提高功率器件的開關(guān)頻率，但這種方法會(huì)使得開關(guān)損耗增加；另一種方法就是隨機(jī)地改變功率器件的導(dǎo)通位置和開關(guān)頻率，使變頻器輸出電壓的諧波成分均勻地分布在較寬的頻帶范圍內(nèi)，從而抑制某些幅值較大的諧波成分，以達(dá)到抑制電磁噪聲

12、和機(jī)械共振的目的，這就是隨機(jī)PWM技術(shù)。2. 應(yīng)用矢量控制技術(shù)、直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)及現(xiàn)代控制理論交流傳動(dòng)系統(tǒng)中的交流電動(dòng)機(jī)是一個(gè)多變量、非線性、強(qiáng)耦合、時(shí)變的被控對(duì)象，VVVF控制是從電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)方程出發(fā)研究其控制特性，動(dòng)態(tài)控制效果很不理想。20世紀(jì)70年代初提出用矢量變換的方法來(lái)研究交流電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)控制過程，不但要控制各變量的幅值，同時(shí)還要控制其相位，以實(shí)現(xiàn)交流電動(dòng)機(jī)磁通和轉(zhuǎn)矩的解耦，促使了高性能交流傳動(dòng)系統(tǒng)逐步走向?qū)嵱没?。目前高?dòng)態(tài)性能的矢量控制變頻器已經(jīng)成功地應(yīng)用在軋機(jī)主傳動(dòng)、電力機(jī)車牽引系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床中。此外，為了解決系統(tǒng)復(fù)雜性和控制精度之間的矛盾，又提出了一些新的控制方法，如直接轉(zhuǎn)矩控制

13、、電壓定向控制等。尤其隨著微處理器控制技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代控制理論中的各種控制方法也得到應(yīng)用，如二次型性能指標(biāo)的最優(yōu)控制和雙位模擬調(diào)節(jié)器控制可提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，滑模（Sliding mode）變結(jié)構(gòu)控制可增強(qiáng)系統(tǒng)的魯棒性，狀態(tài)觀測(cè)器和卡爾曼濾波器可以獲得無(wú)法實(shí)測(cè)的狀態(tài)信息，自適應(yīng)控制則能全面地提高系統(tǒng)的性能。另外，智能控制技術(shù)如模糊控制、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制等也開始應(yīng)用于交流調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)中，以提高控制的精度和魯棒性。3. 廣泛應(yīng)用微電子技術(shù) 隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字式控制處理芯片的運(yùn)算能力和可靠性得到很大提高，這使得全數(shù)字化控制系統(tǒng)取代以前的模擬器件控制系統(tǒng)成為可能。目前適于交流傳動(dòng)系統(tǒng)的微處理器有

14、單片機(jī)、數(shù)字信號(hào)處理器（Digital Signal ProcessorDSP）、專用集成電路（Application Specific Integrated CircuitASIC）等。其中，高性能的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)形式采用超高速緩沖儲(chǔ)存器、多總線結(jié)構(gòu)、流水線結(jié)構(gòu)和多處理器結(jié)構(gòu)等。核心控制算法的實(shí)時(shí)完成、功率器件驅(qū)動(dòng)信號(hào)的產(chǎn)生以及系統(tǒng)的監(jiān)控、保護(hù)功能都可以通過微處理器實(shí)現(xiàn)，為交流傳動(dòng)系統(tǒng)的控制提供很大的靈活性，且控制器的硬件電路標(biāo)準(zhǔn)化程度高，成本低，使得微處理器組成的全數(shù)字化控制系統(tǒng)達(dá)到了較高的性能價(jià)格比。4. 開發(fā)新型電動(dòng)機(jī)和無(wú)機(jī)械傳感器技術(shù)交流傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展對(duì)電動(dòng)機(jī)本體也提出了更高的要求。電動(dòng)

15、機(jī)設(shè)計(jì)和建模有了新的研究?jī)?nèi)容，如三維渦流場(chǎng)的計(jì)算、考慮轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)及外部變頻供電系統(tǒng)方程的聯(lián)解、電動(dòng)機(jī)阻尼繞組的合理設(shè)計(jì)及籠條的故障檢測(cè)等。為了更詳細(xì)地分析電動(dòng)機(jī)內(nèi)部過程，如繞組短路或轉(zhuǎn)子斷條等問題，多回路理論應(yīng)運(yùn)而生。隨著20世紀(jì)80年代永磁材料特別是釹鐵硼永磁的發(fā)展，永磁同步電動(dòng)機(jī)（Permanent-Magnet Synchronous MotorPMSM）的研究逐漸熱門和深入，由于這類電動(dòng)機(jī)無(wú)需勵(lì)磁電流，運(yùn)行效率、功率因數(shù)和功率密度都很高，因而在交流傳動(dòng)系統(tǒng)中獲得了日益廣泛的應(yīng)用。此外，開關(guān)變磁阻理論使開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)（Switched Reluctance MotorSRM）迅速發(fā)展，開關(guān)

16、磁阻電動(dòng)機(jī)與反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)相類似，在加了轉(zhuǎn)子位置閉環(huán)檢測(cè)后可以有效地解決失步問題，可方便地起動(dòng)、調(diào)速或點(diǎn)控，其優(yōu)良的轉(zhuǎn)矩特性特別適合于要求高靜態(tài)轉(zhuǎn)矩的應(yīng)用場(chǎng)合。在高性能的交流調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)子速度（位置）閉環(huán)控制往往是必需的。為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速（位置）反饋控制，須用光電編碼器或旋轉(zhuǎn)變壓器等與電動(dòng)機(jī)同軸安裝的機(jī)械速度（位置）傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子速度和位置的檢測(cè)。但機(jī)械式的傳感器有安裝、電纜連接和維護(hù)等問題，降低了系統(tǒng)的可靠性。對(duì)此，許多學(xué)者開展了無(wú)速度（位置）傳感器控制技術(shù)的研究，即利用檢測(cè)到的電動(dòng)機(jī)出線端電量（如電機(jī)電壓、電流），估測(cè)出轉(zhuǎn)子的速度、位置，還可以觀測(cè)到電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的磁通、轉(zhuǎn)矩等，進(jìn)而構(gòu)成

17、無(wú)速度（位置）傳感器高性能交流傳動(dòng)系統(tǒng)。該技術(shù)無(wú)需在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和機(jī)座上安裝機(jī)械式的傳感器，具有降低成本和維護(hù)費(fèi)用、不受使用環(huán)境限制等優(yōu)點(diǎn)，將成為今后交流電氣傳動(dòng)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。2 雙閉環(huán)控制的交流調(diào)速系統(tǒng)2.1 轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成 為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和電流兩種負(fù)反饋分別起作用，在系統(tǒng)中設(shè)置了兩個(gè)調(diào)節(jié)器，分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流，二者之間實(shí)行串級(jí)聯(lián)結(jié)，這就是說，把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出當(dāng)作電流調(diào)節(jié)器的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制晶閘管整流器的觸發(fā)裝置。從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，電流調(diào)節(jié)環(huán)在里面，叫做內(nèi)環(huán)；轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)環(huán)在外面，叫做外環(huán)。這樣就形成了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。為了獲得良好的靜、動(dòng)態(tài)性能，雙閉環(huán)調(diào)速

18、系統(tǒng)的兩個(gè)調(diào)節(jié)器一般都采用PI調(diào)節(jié)器，要注意的是，考慮到運(yùn)算放大器的輸出是帶限幅的，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸出限幅（飽和）電壓是，它決定了電流調(diào)節(jié)器給定電壓的最大值；電流調(diào)節(jié)器ACR的輸出限幅電壓是，它限制了晶閘管整流器輸出電壓的最大值。2.2穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖和靜特性對(duì)于靜特性來(lái)說，有轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和與不飽和兩種情況。（1）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器不飽和這時(shí)，兩個(gè)調(diào)節(jié)器都不飽和，穩(wěn)定時(shí)，它們的輸入偏差電壓都是零。因此 （2-3） （2-4）由式2-2第一個(gè)關(guān)系式可得 （2-5）由上面的式子得到靜特性圖2-3的段。與此同時(shí)，由于 ASR不飽和，從上述第二個(gè)關(guān)系式可知：。這是說 段靜特性從（理想空載狀態(tài)）一直延續(xù)到，而一般

19、都是大于額定電流的。這就是靜特性的運(yùn)行段。（2）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和這時(shí)，ASR輸出達(dá)到限幅值，轉(zhuǎn)速外環(huán)成開環(huán)狀態(tài)，轉(zhuǎn)速的變化對(duì)系統(tǒng)不再產(chǎn)生影響。雙閉環(huán)系統(tǒng)變成一個(gè)電流無(wú)靜差的單閉環(huán)系統(tǒng)。穩(wěn)態(tài)時(shí) （2-6）式中，最大電流是由設(shè)計(jì)者選定的，取決于電機(jī)的容許過載能力和拖動(dòng)系統(tǒng)允許的最大加速度。式中所描述的靜特性是圖2-3中的A-B段。這樣的下垂特性只適合于的情況。因?yàn)槿绻瑒t，ASR將退出飽和狀態(tài)。圖2-2 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性在負(fù)載電流小于時(shí)表現(xiàn)為轉(zhuǎn)速無(wú)靜差，這時(shí)，轉(zhuǎn)速負(fù)反饋起主要調(diào)節(jié)作用。當(dāng)負(fù)載電流達(dá)到后，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和，電流調(diào)節(jié)器起主要調(diào)節(jié)作用，系統(tǒng)表現(xiàn)為電流無(wú)靜差，得到

20、過電流的自動(dòng)保護(hù)。這就是采用了兩個(gè)PI調(diào)節(jié)器分別形成內(nèi)、外兩個(gè)閉環(huán)的效果。這樣的靜特性顯然比帶電流截止負(fù)反饋的單閉環(huán)系統(tǒng)靜特性好。然而實(shí)際上運(yùn)算放大器的開環(huán)放大系數(shù)并不是無(wú)窮大、特別是為了避免零點(diǎn)漂移而采用“準(zhǔn)PI調(diào)節(jié)器”時(shí)，靜特性的兩段實(shí)際上都略有很小的靜差，如圖2-3中虛線所示。圖2-3 雙閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性（3）各變量的穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)和穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)工作中，當(dāng)兩個(gè)調(diào)節(jié)器都不飽和時(shí)，各變量之間有下列關(guān)系 （2-7） （2-8） （2-9）上述關(guān)系表明，在穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)上，轉(zhuǎn)速是由給定電壓決定的，ASR的輸出量是由負(fù)載電流決定的，而控制電壓的大小則同時(shí)取決于n和，或者說，同時(shí)取決于

21、和。這些關(guān)系反映了PI調(diào)節(jié)器不同于P調(diào)節(jié)器的特點(diǎn)。比例環(huán)節(jié)的輸出量總是正比于其輸入量，而 PI調(diào)節(jié)器則不然，其輸出量的穩(wěn)態(tài)值與輸入無(wú)關(guān)，而是由它后面環(huán)節(jié)的需要決定的。后面需要PI調(diào)節(jié)器提供多么大的輸出值，它就能提供多少，直到飽和為止。鑒于這一特點(diǎn)，雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算與單閉環(huán)有靜差系統(tǒng)完全不同，而是和無(wú)靜差系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)計(jì)算近似，即根據(jù)各調(diào)節(jié)器的給定與反饋值計(jì)算有關(guān)的反饋系數(shù)：轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)；電流反饋系數(shù)，兩個(gè)給定電壓的最大值和是受運(yùn)算放大器的允許輸入電壓限制的。3.基于ELECEORKS的CAD原理圖繪制3.1 繪制連接線連接線用于連接兩個(gè)元器件，并用于線號(hào)的生成(等電位編號(hào))和電纜接線端

22、的匹配。默認(rèn)連接線有兩種線型，單線（控制回路線）和多線（主回路線）。每條連接線都應(yīng)用一個(gè)線類型，連接線樣式數(shù)目是無(wú)限的，您可以通過“連接線樣式管理”功能，預(yù)先創(chuàng)建您想要的連接線樣式。3.1.1連接線樣式管理1、打開“連接線樣式管理器”線樣式管理中集中了所有在圖紙繪制過程中用到的連接線樣式。在“工程”菜單的“配置”中，點(diǎn)擊“連接線樣式”，打開“連接線樣式管理器”。單連接線, 包含一根導(dǎo)體(線)的控制線。 多連接線, 包含多個(gè)導(dǎo)體的主回路線。2、配置“連接線樣式管理器”點(diǎn)擊“連接線樣式管理器”中的“配置”，從下圖中，選擇在窗口右側(cè)顯示區(qū)域中的內(nèi)容。3、添加新的單連接線的樣式點(diǎn)擊“連接線樣式管理器”

23、中的“添加”菜單，或右擊編號(hào)群選擇“添加一個(gè)單線樣式”，即可在“連接線樣式管理器”添加一個(gè)新的單連接線的樣式。4、添加新的多連接線的樣式點(diǎn)擊“連接線樣式管理器”中的“添加多線制”菜單，或右擊編號(hào)群選擇“添加一個(gè)多線樣式”，即可在“連接線樣式管理器”添加一個(gè)新的多連接線的樣式。5、線樣式屬性設(shè)置可以根據(jù)需要，設(shè)置線樣式的各種屬性，例如：連接線樣式、基本信息、顯示號(hào)碼、布線、技術(shù)數(shù)據(jù)等。選中待編輯的連接線，點(diǎn)擊“連接線樣式管理器”中的“屬性”，或在窗口右側(cè)顯示區(qū)域中，雙擊待編輯的連接線，即可進(jìn)入“線樣式屬性設(shè)置”。6、給連接線樣式添加導(dǎo)線使用該功能，可以為已創(chuàng)建的連接線的樣式添加導(dǎo)線，或更改導(dǎo)線的

24、位置。右擊待添加的連接線樣式，選擇“給連接線樣式添加導(dǎo)線”功能?？梢詾樾绿砑拥膶?dǎo)線選擇相應(yīng)的屬性，對(duì)于線制而言我們常用的是“三相四線制”或者“三相五線制”，可以在“基本信息”中的“導(dǎo)體”下拉菜單中選擇其功能。7、刪除連接線樣式選中要?jiǎng)h除連接線樣式，點(diǎn)擊功能按鈕“刪除”，或在連接線右鍵菜單中選擇“刪除”功能。但是只可以刪除在圖紙中沒有使用到的連接線樣式。8、刪除連接線樣式中的導(dǎo)線選中要?jiǎng)h除的導(dǎo)線，點(diǎn)擊功能按鈕“刪除”，或在連接線右鍵菜單中選擇“刪除”功能。但是只可以刪除在圖紙中沒有使用到的導(dǎo)線。9、關(guān)閉/激活群編號(hào)可以根據(jù)您的需要選擇關(guān)閉或激活編號(hào)。若關(guān)閉，則在等電位編號(hào)時(shí)它將不起作用。位于群名

25、稱前的勾選框顯示它的狀態(tài)(選中=激活)。在群的右鍵菜單中，選取您要進(jìn)行的操作。10、編號(hào)群屬性選中一個(gè)編號(hào)群并點(diǎn)擊功能按鈕“屬性”或在編號(hào)群右鍵菜單中選擇“屬性”命令。打開編號(hào)群參數(shù)編輯窗口。群編號(hào)N ：指出編號(hào)群的號(hào)碼。激活編號(hào) ：激活或關(guān)閉此群中的連接線編號(hào)。開始編號(hào)自 ：定義此群中連接線編號(hào)的起始標(biāo)注號(hào)碼。多個(gè)連接線 ： 定義多連接線樣式的編號(hào)模式。11、刪除編號(hào)群選中要?jiǎng)h除的編號(hào)群，點(diǎn)擊功能按鈕“刪除”，或在連接線右鍵菜單中選擇“刪除”功能。但是只可以刪除在圖紙中沒有使用到的編號(hào)群。3.2多線制繪制1、選擇連接線樣式點(diǎn)擊“原理圖”下拉菜單的“多線制繪制”，進(jìn)入繪制模式。在左側(cè)控制欄的命

26、令區(qū)域，會(huì)顯示當(dāng)前所要繪制的多線制的基本信息，用戶可以根據(jù)需要配置多線制的屬性，包括如下內(nèi)容：名稱：您可以通過側(cè)面控制欄按鈕.更改顯示的線型，選擇連接線類型窗口將打開，用戶可以從已經(jīng)創(chuàng)建的連接線樣式中，選擇一個(gè)連接線樣式。連接線間距離：用戶可以編輯兩連接線間的距離，數(shù)值以毫米或英寸為單位（詳見單位配置）?？捎脤?dǎo)體：用戶只能放置連接線中定義過的導(dǎo)體，在勾選框中勾選要繪制的導(dǎo)體。不勾選的導(dǎo)體，將不繪制到原理圖上。2、繪制連接線以上選擇、配置工作結(jié)束后，在原理圖中拖動(dòng)鼠標(biāo)選擇所繪制連接線的起始點(diǎn)，就可以完成多線制的繪制。當(dāng)選擇了連接線的起點(diǎn)時(shí)，側(cè)面控制欄將改變，用戶可以選擇不同的繪制樣式。翻轉(zhuǎn)（空格

27、）：或按空格鍵使能或禁能翻轉(zhuǎn)功能（相位間的交叉)。畫出彎角: 或按C鍵使能或禁能畫出彎角功能。非正交模式: 按F8鍵關(guān)閉繪制正交鎖定3.3單線制繪制1、選擇連接線樣式點(diǎn)擊“原理圖”下拉菜單的“繪制單線制”，進(jìn)入繪制模式。在左側(cè)控制欄的命令區(qū)域，會(huì)顯示當(dāng)前所要繪制的單線制的基本信息，用戶可以根據(jù)需要配置單線制的屬性，包括如下內(nèi)容：名稱：您可以通過側(cè)面控制欄按鈕.更改顯示的線型，選擇連接線類型窗口將打開，用戶可以從已經(jīng)創(chuàng)建的連接線樣式中，選擇一個(gè)連接線樣式。連接線間距離：用戶可以編輯兩連接線間的距離，數(shù)值以毫米或英寸為單位（詳見單位配置）。線數(shù)目：盡管連接線只有一個(gè)導(dǎo)體，您也可以選擇線數(shù)目來(lái)完成同

28、時(shí)繪制多個(gè)導(dǎo)體2、繪制連接線以上選擇、配置工作結(jié)束后，在原理圖中拖動(dòng)鼠標(biāo)選擇所繪制連接線的起始點(diǎn)，就可以完成多線制的繪制。當(dāng)選擇了連接線的起點(diǎn)時(shí)，側(cè)面控制欄將改變，用戶可以選擇不同的繪制樣式。翻轉(zhuǎn)（空格）：或按空格鍵使能或禁能翻轉(zhuǎn)功能（相位間的交叉)。畫出彎角: 或按C鍵使能或禁能畫出彎角功能。非正交模式: 按F8鍵關(guān)閉繪制正交鎖定3.4 插入符號(hào)符號(hào)作為電氣元器件的示意圖存在于原理圖，符號(hào)位于符號(hào)庫(kù)中，并允許用戶自己編輯和添加新的符合用戶標(biāo)準(zhǔn)的符號(hào)，符號(hào)也位于側(cè)面符號(hào)欄中，作為常用符號(hào)欄。3.5插入當(dāng)前符號(hào)1、從菜單欄插入點(diǎn)擊“原理圖”下拉菜單的“插入符號(hào)”，進(jìn)入符號(hào)插入模式。在左側(cè)控制欄的命令區(qū)域，會(huì)顯示當(dāng)前所要插入的符號(hào)如下的基本信息：選擇要插入的符號(hào)：當(dāng)前顯示的是最后一次應(yīng)用過的符號(hào)。如果沒有記錄任何符號(hào)，或當(dāng)前顯示的符號(hào)，可以點(diǎn)擊“其他符號(hào)”.符號(hào)選擇窗口將打開符號(hào)方向: 允許編輯當(dāng)前符號(hào)的插入方向. 您也可以通過點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵選擇合適的方向插入符號(hào)編輯: “多個(gè)插入”允許將同一符號(hào)插入多次. “自動(dòng)標(biāo)注”將自動(dòng)對(duì)符號(hào)進(jìn)行標(biāo)注. “與圖紙單位匹配”可以根據(jù)所應(yīng)用的單位更改符號(hào)的比例4雙饋?zhàn)兞骺刂乒?.1變流器原理設(shè)計(jì)思想：系統(tǒng)性、規(guī)范性、可溯性、成熟性從風(fēng)電機(jī)組系統(tǒng)的角度來(lái)考慮變流器的設(shè)計(jì)，保證變流器能夠和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)其他部分之間的良好兼容，提高風(fēng)