轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)整系統(tǒng)設計講課稿

1、轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)整系統(tǒng)設計精品文檔成績評定：自動控制系統(tǒng)課程設計設計報告書題目： 轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)整系統(tǒng)（收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔自動控制系統(tǒng)課程設計任務書(a18)一課程設計題目：晶閘管轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)設計二課程設計內(nèi)容：設計一轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，采用他勵直流電動機、晶閘管三相全控橋式整流電路，其數(shù)據(jù)如下：直流電動機 PN2.2Kw ,U N220V , I N12.5A,nN1500r / min, 電流過載系數(shù)取 2，電樞電阻計算系數(shù)取0.55，電機軸上總轉(zhuǎn)動慣量GD 214 N ? m2 ;晶閘管觸發(fā)與整流裝置的放大系數(shù)K s =35 ；三

2、相供電線電壓380V，相電壓220V，電網(wǎng)波動系數(shù)b=0.95；額定轉(zhuǎn)速時的給定電壓U nm* =10 V；調(diào)節(jié)器飽和輸出電壓10 V；調(diào)速范圍 D=10;收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔系統(tǒng)的靜、動態(tài)性能指標：無靜差，電流超調(diào)量i5% ,空載起動到額定轉(zhuǎn)速時的轉(zhuǎn)速超調(diào)量n10% 。三課程設計要求：1. 進行晶閘管整流器主電路形式選擇、整流變壓器的選擇 (二次電壓、電流、變壓器視在功率 )、整流器件的選擇、平波電抗器的選擇、觸發(fā)電路的選擇；2.系統(tǒng)各主要參數(shù)的估計與計算（整流器內(nèi)阻、平均失控時間、電樞回路總阻、電樞回路總電感、電機電勢常數(shù)、轉(zhuǎn)矩常數(shù)、電磁時間常數(shù)、機電時間常數(shù)、電流

3、反饋濾波時間常數(shù)、轉(zhuǎn)速反饋濾波時間常數(shù)、轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)、電流反饋系數(shù)）3設計電流調(diào)節(jié)器并作性能指標校驗；4設計轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器并作性能指標校驗；5計算空載起動到最低轉(zhuǎn)速時的轉(zhuǎn)速超調(diào)量；6. 對設計的系統(tǒng)進行 MATLAB 仿真；7繪制系統(tǒng)線路圖（主電路、觸發(fā)電路、控制電路）。四 設計完成后應繳交設計說明書一分，包括上述設計基本內(nèi)容、計算過程、線路圖、結(jié)論及心得體會。五 設計完成期限：本設計任務書于2012 年 2 月 27 日發(fā)出， 2012 年3 月 16 日上交設計說明書。收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔目錄5().5().6().9131519222528收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管

4、理員刪除精品文檔五、心得體會32一 .總體方案；二 .晶閘管整流器主電路設計：進行晶閘管整流器主電路形式選擇、整流變壓器的選擇 (二次電壓、電流、變壓器視在功率 )、整流器件的選擇、平波電抗器的選擇、觸發(fā)電路的選擇；三.系統(tǒng)各主要參數(shù)的估計與計算（整流器內(nèi)阻、平均失控時間、電樞回路總阻、電樞回路總電感、電機電勢常數(shù)、轉(zhuǎn)矩常數(shù)、電磁時間常數(shù)、機電時間常數(shù)、電流反饋濾波時間常數(shù)、轉(zhuǎn)速反饋濾波時間常數(shù)、轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)、電流反饋系數(shù)）四設計電流調(diào)節(jié)器并作性能指標校驗；五設計轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器并作性能指標校驗；六計算空載起動到最低轉(zhuǎn)速時的轉(zhuǎn)速超調(diào)量；收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔七. 對設計的系統(tǒng)進

5、行MATLAB 仿真；八繪制系統(tǒng)線路圖（主電路、觸發(fā)電路、控制電路）九.結(jié)論及心得體會。晶閘管雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)課程設計全程序一晶閘管整流器設計1. 進行主電路形式選擇：整流器主電路聯(lián)結(jié)形式的確定：整流器主電路聯(lián)結(jié)形式多種多樣，選擇時應考慮以下情況：（1）.可供使用的電網(wǎng)電源相數(shù)及容量；（2）.傳動裝置的功率；（3）.允許電壓和電流脈動率；（4）. 傳動裝置是否要求可逆運行，是否要求回饋制動；本設計任務已規(guī)定采用晶閘管三相全控橋式整流電路，具有以下特點：變壓器直流側(cè)元件利用率直波形畸變應用場合利用率脈動情況（導通角）流（畸變系磁數(shù)）化三相全好較小較好無較小應用范圍廣控橋式（0.95）（m=6）

6、（120°）（ 0.955）三相全控橋式計算系數(shù)二次相電流計算系K IV =0.816數(shù)換相電抗壓降系K X =0.5整一次相電流計算系K IL =0.816數(shù)數(shù)流整流電壓計算系K UV =2.34視在功率計算系數(shù)K ST =1.05變數(shù)壓晶電壓計算系K UT =2.45漏抗計算系數(shù)K TL =1.22器閘數(shù)管電流計算系K IT =0.367漏抗折算系數(shù)KL =2數(shù)電阻折算系數(shù)KR =2收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔2 整流變壓器的選擇：整流變壓器一次側(cè)接交流電網(wǎng)，二次側(cè)連接整流裝置。整流變壓器的選擇主要內(nèi)容有連接方式、額定電壓、額定電流、容量等。整流變壓器二次相電壓的

7、計算1）整流變壓器的參數(shù)計算應考慮的因素。由于整流器負載回路的電感足夠大，故變壓器內(nèi)阻及晶閘管的通態(tài)壓降可忽略不計，但在整流變壓器的參數(shù)計算時，還應考慮如下因素：a)最小觸發(fā)延遲角min ：對于要求直流輸出電壓保持恒定的整流裝置，應能自動調(diào)節(jié)補償。一般可逆系統(tǒng)的min 取 30°35°，不可逆系統(tǒng)的min 取 10°15°。b)電網(wǎng)電壓波動：根據(jù)規(guī)定，電網(wǎng)電壓允許波動范圍為+5%-10%，考慮在電網(wǎng)電壓最低時，仍能保證最大整流輸出電壓的要求，通常取電壓波動系數(shù)b=0.91.05。c)漏抗產(chǎn)生的換相壓降U X 。d)晶閘管或整流二極管的正向?qū)▔航祅 U

8、。2)二次相電壓 U 2 的計算a)用于轉(zhuǎn)速反饋的調(diào)速系統(tǒng)的整流變壓器I d max INRUNI T max1 INRI NaI NaU 2I T max )=128.47VKUV (bcosminK X U dlI N式中 U 2 =128.47V 變壓器二次相電壓（ V ）; UN =220V 電動機的額定電壓（ V）;收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔KUV =2.34 整流電壓計算系數(shù)；b電壓波動系數(shù)，一般取b=0.901.05；min =10 度 晶閘管的最小觸發(fā)延遲角；K X =0.5 換相電感壓降計算系數(shù)；U dl =0.05 變壓器阻抗電壓比，100KVA 以下取0

9、.05，容量越大， Udl 越大（最大為 0.1）;I T max 變壓器的最大工作電流 ,它與電動機的最大工作電流 I d max 相等（ A ）；IN 電動機的額定電流（A）。I T max / IN = =1.5R a =1.936電動機的電樞電阻（）。b)要求不高的場合，還可以采用簡便計算，即U NU 2(1 1.2)K UV bc)當調(diào)速系統(tǒng)采用三相橋式整流電路并帶轉(zhuǎn)速負反饋時，一般情況下變壓器二次側(cè)采用Y 聯(lián)結(jié)，也可按下式估算：對于不可逆系統(tǒng)： U 2(0.95 1.0)U N /3對于可逆系統(tǒng)： U 2(1.05 1.1)U N /3(3)二次相電流 I 2 的計算I2K IV

10、I dN =10.2A式中K IV =0.816 二次相電流計算系數(shù)；收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔I dN=12.5A 整流器額定直流電流（ A ）。當整流器用于電樞供電時，一般取I dNI N 。在有環(huán)流系統(tǒng)中，變壓器通常設有兩個獨立的二次繞組，其二次相電流為I 2K1I NI R )IV (2式中 I R 平均環(huán)流，通常 I R( 0.05 0.1)IN 。(4)一次相電流I 1 計算K1LINI 1K式中K 1 L 一次相電流計算系數(shù)；K變壓器的電壓比。考慮變壓器自身的勵磁電流時，I 1 應乘以 1.05 左右的系數(shù)。(5)變壓器的容量計算一次容量：S 1m二次容量： S

11、 2m12K KKK1 L UV1 V UVUUd 0d 0IIdNdN=3931.18VA=3931.18VA平均總?cè)萘浚篠( S 1S2)/2=3.9312KVA式中 m 1、 m 2變壓器一次、二次繞組相數(shù)，對于三相全控橋 m 1m 23 ；收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔K 1 L =0.816 一次相電流計算系數(shù)；U d 0 =128.37V 整流器空載電壓（ V）;KK1VUV=0.816 二次相電流計算系數(shù)；=2.34 整流電壓計算系數(shù)。3.整流器件的選擇：晶閘管選擇：晶閘管的選擇主要是根據(jù)整流的運行條件，計算晶閘管電壓、電流值，選出晶閘管的型號規(guī)格。在工頻整流裝置中

12、一般選擇 KP 型普通晶閘管，其主要參數(shù)額定電壓、額定電流值。（1）額定電壓 U Tn選擇應考慮下列因素：1）分析電路運行時晶閘管可能承受的最大電壓值。2）考慮實際情況，系統(tǒng)應留有足夠的裕量。通?？煽紤]23 倍的安全裕量。即UTn(2 3)U TM式中UTM晶閘管可能承受的最大電壓值（ V）.當整流器的輸入電壓和整流器的連接方式已確定后，整流器的輸入電壓和晶閘管可能承受的最大電壓有固定關系，常采用查計算系數(shù)表來選擇計算，即UTn( 2 3 ) K UT U 2 =786.88V式中K UT=2.45 晶閘管的電壓計算系數(shù)；U 2 =128.37V 整流變壓器二次相電壓（ V）。3)按計算值換算

13、出晶閘管的標準電壓等級值。收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔（ 2）額定電流 I T ( AV ) 選擇：晶閘管是一種過載能力較小的元件，選擇額定電流時，應留有足夠的裕量，通?？紤]選擇1.52倍的安全裕量。1）通用計算式： I T ( AV )(1 . 5IT 2 )1 .57式中 I T 流過晶閘管的最大電流有效值（A ）。2）實際計算中，常常是負載的平均電流已知，整流器連接及運行方式已經(jīng)確定，即流過晶閘管的最大電流有效值和負載平均電流有固定系數(shù)關系。這樣通過查對應系數(shù)使計算過程簡化。當整流電路電抗足夠大且整流電流連續(xù)時，可用下述經(jīng)驗公式近似地估算晶閘管額定通態(tài)平均電流IT(AV)

14、。I T( AV)(1 . 5 2 ) K IT I d m ax =10.32A式中KIT=0.367 晶閘管電流計算系數(shù)；I dm ax =12.5A 整流器輸出最大平均電流（ A）;當采用晶閘管作為電樞供電時，取I d m ax 為電動機工作電流的最大值。整流二極管計算與選擇和晶閘管方法相同。4.平波電抗器的選擇：(1)平波電抗器選擇電抗器的主要參數(shù)有額定電抗、額定電流、額定電壓降及結(jié)構(gòu)形式等。計算各種整流電路中平波電抗器和均衡電抗器電感值時，應根據(jù)電抗器在電路中的作用進行選擇計算。收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔a)從減少電流脈動出發(fā)選擇電抗器。b)從電流連續(xù)出發(fā)選擇電抗器

15、。 c)從限制環(huán)流出發(fā)選擇電抗器。此外，還應考慮限制短路電流上升率等。由于一個整流電路中，通常包含有電動機電樞電抗、變壓器漏抗和外接電抗器的電抗三個部分，因此，首先應求出電動機電樞（或勵磁繞組）電感及整流變壓器漏感，再求出需要外接電抗器的電感值。1）直流電動機電樞電感：LDKDU N10 32 pn N I N=35.20mH式中 U N =220V 直流電動機的額定電壓（ V）;I N=12.5A 直流電動機的額定電流（ A）;n N=1500 rpm/min 直流電動機的額定轉(zhuǎn)速（ rpm/min）;P=2 直流電動機的磁極對數(shù)；K D =8 計算系數(shù)。一般無補償電動機取812，快速無補償

16、電動機取 68，有補償電動機取 56。2）整流變壓器的漏感。整流變壓器折合二次側(cè)的每相漏感L T：UL TK T U dlI2=2.01（mH）N式中K T =3.9 計算系數(shù)，三相全橋取 3.9，三相半波取 6.75；Udl=0.05 整流變壓器短路電壓百分比，一般取0.050.1；U 2 =128.37V 整流變壓器二次相電壓（ V）;收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔I N=12.5A 直流電動機額定電流（A）。3）保證電流連續(xù)所需電抗器的電感值。當電動機負載電流小到一定程度時，會出現(xiàn)電流斷續(xù)的現(xiàn)象，將使直流電動機的機械特性變軟。為了使輸出電流在最小負載電流時仍能連續(xù)，所需的臨

17、界電感值L 1 可用下式計算：L 1K 1U 2（mH）I d m in式中 K 1 臨界計算系數(shù)，單相全控橋取2.87，三相半波1.46，三相全控橋 0.693；U 2 =128.37V 整流變壓器二次相電壓（ V）;I d m in=0.05 I N電動機最小工作電流（ A）,一般取電動機額定電流的 5%10%。實際串聯(lián)的電抗器的電感值L pL1 (LDNL T ) =103.23mH式中 N系數(shù)，三相橋取2，其余取 1。4）限制電流脈動所需電抗器的電感值。由于晶閘管整流裝置的輸出電壓是脈動的，該脈動電流可以看成是一個恒定直流分量和一個交流分量組成的。通常負載需要的是直流分量，而過大的交流

18、分量會使電動機換向惡化和鐵耗增加。因此，應在直流側(cè)串聯(lián)平波電抗器以限制輸出電流的脈動量。將輸出電流的脈動量限制在要求的范圍內(nèi)所需要的最小電感量L 2 ：收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔L 2U 2K 2（mH）si I d m in式中 K 2 臨界計算系數(shù)，單相全控橋4.5，三相半波 2.25，三相全控橋 1.045；si電流最大允許脈動系數(shù)，通常單相電路取20%，三相電路取 5%10%；U 2 整流變壓器二次側(cè)相電壓（ V）;I d m in 電動機最小工作電流（A）,取電動機 額定電流的5%10%。實際串接的電抗器L p 的電感值：L pL 2( L DNL T ) =175

19、.58(mH)式中 N系數(shù)，三相橋取2，其余取 1。取兩者中較大的，故L p =175.58mH 時此時電樞回路總電感L=214.80mH(2) 均衡電抗器選擇 :限制環(huán)流所需的電抗器ULR 的電感值： LR KRI2 （mH）R式中K R 計算系數(shù)，單相全控橋2.87，三相半波 1.46，三相全控橋 0.693；I R 環(huán)流平均值（ A）;U 2 整流變壓器二次側(cè)相電壓（V）。實際串接的均衡電抗器L RA 的電感值：L RAL RL T （mH ）收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔5.觸發(fā)電路的選擇；二 .系統(tǒng)各主要參數(shù)的估計與計算1. 最低限度須掌握的原始數(shù)據(jù)：實際上大體為電動機

20、銘牌數(shù)據(jù)：PN2.2Kw,U N220V , I N12.5A, nN1500 r / min, GD 214 N ? m22.派生參數(shù)：收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔PN0.8電動機效率UNINRa(0.5 0.6)(1)UN /IN1.936電樞繞組電阻）Rs1.5 m U dlU 20.90138變流裝置內(nèi)阻（）2I 2RRaRs 2.8373電樞回路總阻（ ）LDK DU N10323.47電樞電感（ mH )2 pnN I NLTK TU dl U 2/ I N2.0025整流變壓器漏感 (mH )LP 平波電抗器電感（ mH）L( LPLDNLT )10 30.214

21、 電樞回路總電感（ H ).式中： m 每周期換流次數(shù)；U dl 整流變壓器短路電壓比，在銘牌數(shù)據(jù)標有，也可由電工手冊查，一般約為0.05；U 2 整流變壓器二次繞組相電壓（V ） ;I 2 整流變壓器二次繞組相電流（A ）。CeUNI N Ra 電動機電勢常數(shù)（V?min/r)nNCm30Ce /電動機轉(zhuǎn)矩系數(shù)（N ?m/ A)TlL / R電樞回路電磁時間常數(shù)（s)2GD RTm電力拖動系統(tǒng)機電時間常數(shù)（s)式中： L 電樞回路總電感量（H） ;R 電樞回路總電阻值（）。3.系統(tǒng)參數(shù)K s =35 晶閘管整流器放大系數(shù)；收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔Ts =0.00167 晶

22、閘管整流器失控時間（s），可查表2-2；Ton =0.01 轉(zhuǎn)速濾波時間常數(shù)（s） ;Toi =0.02 電流濾波時間常數(shù)（s）;nm ax =1500 系統(tǒng)最大運行速度（r/min ） ;I d maxI N =18.75 電動機允許最大電流（A ）;=2 電動機允許最大過載系數(shù)；U n* m ax =10 轉(zhuǎn)速給定信號最大值（V ） ;U i*max =10 電流給定信號最大值（V ）；U n* max / nmax =0.0067 速度反饋系數(shù)（Vs/min ） ;U i*max / I d max =0.4 電流反饋系數(shù)（V/A ） ;三 電流調(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的工程設計思路轉(zhuǎn)速、電流

23、負反饋雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成圖 3-2 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)ASR 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ACR 電流調(diào)節(jié)器TG 測速發(fā)電機TA 電流互感器UPE 電力電子變換器收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔為了獲得良好的靜、動態(tài)性能，轉(zhuǎn)速和電流兩個調(diào)節(jié)器一般都采用 P I 調(diào)節(jié)器，這樣構(gòu)成的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的電路原理圖示于下圖。兩個調(diào)節(jié)器的輸出都是帶限幅作用的。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR 的輸出限幅電壓 U* im 決定了電流給定電壓的最大值；電流調(diào)節(jié)器 ACR 的輸出限幅電壓 Ucm 限制了電力電子變換器的最大輸出電壓Ud收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)工作中，當兩個

24、調(diào)節(jié)器都不飽和時，各變量之間有下列關系：Un*Unnn0收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔U i*U iI dI dLU cU d0Cen I d R CeU n* /I dL RKsKsKs上述關系表明，在穩(wěn)態(tài)工作點上，轉(zhuǎn)速 n 是由給定電壓U *n 決定的； ASR 的輸出量 U* i 是由負載電流I dL 決定的；控制電壓 Uc 的大小則同時取決于n 和 I ，或者說，同時取d決于 U * n 和 I dL。轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)*U電流反饋系數(shù)U nmnmaxI*imdm圖 2-22 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)設計的一般原則： “先內(nèi)環(huán)后外環(huán) ”。即 從內(nèi)環(huán)開始，逐步向外擴展。在這

25、里，首先設計電流調(diào)節(jié)器，然后把整個電流環(huán)看作是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的一個環(huán)節(jié)，再設計轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器。收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔（一）電流調(diào)節(jié)器的設計電流調(diào)節(jié)器的設計分為以下幾個步驟：1.電流環(huán)結(jié)構(gòu)圖的簡化：簡化內(nèi)容：（ 1）忽略反電動勢的動態(tài)影響；（ 2）等效成單位負反饋系統(tǒng)：（3）小慣性環(huán)節(jié)近似處理：由于Ts 和 T0i 一般都比 Tl 小得多，可以當作小慣性群而近似地看作是一個慣性環(huán)節(jié)，其時間常數(shù)為 T i = Ts + T oi =0.00167+0.002=0.00367S簡化的近似條件為11收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除ci3TsToi精品文檔電流環(huán)結(jié)構(gòu)圖最終簡化成圖3

26、-19c。2.電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇：從穩(wěn)態(tài)要求上看，希望電流無靜差，以得到理想的堵轉(zhuǎn)特性，由圖3-19c 可以看出，采用I型系統(tǒng)就夠了。從動態(tài)要求上看，實際系統(tǒng)不允許電樞電流在突加控制作用時有太大的超調(diào)，以保證電流在動態(tài)過程中不超過允許值，而對電網(wǎng)電壓波動的及時抗擾作用只是次要的因素，為此，電流環(huán)應以跟隨性能為主，應選用典型 I 型系統(tǒng)。圖3-19c 表明，電流環(huán)的控制對象是雙慣性型的，要校正成典型I 型系統(tǒng)，顯然應采用PI 型的電流調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)可以寫成Ki ( i s 1)WACR (s)i s式中Ki 電流調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)；i 電流調(diào)節(jié)器的超前時間常數(shù)。3.電流調(diào)節(jié)器的參數(shù)計算為了讓

27、調(diào)節(jié)器零點與控制對象的大時間常數(shù)極點對消，選擇收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔i Tl=0.0756則電流環(huán)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖便成為圖3-20a 所示的典型形式，其中K IKi Ksi R=136.24在一般情況下，希望電流超調(diào)量i < 5% ，由表 3-1，可選ITi=0.5，則K I1=0.707， Kci2T iK iTl RR( Tl ) =2.0892Ks T i2K sT i4.電流調(diào)節(jié)器的實現(xiàn)U *i 為電流給定電壓； I d 為電流負反饋電壓； Uc 電力電子變換器的控制電壓。RiK iR0i Ri Ci1Toi4 R0Coi（二） 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設計轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設計

28、設計分為以下幾個步驟：收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔1.電流環(huán)的等效閉環(huán)傳遞函數(shù)：電流環(huán)經(jīng)簡化后可視作轉(zhuǎn)速環(huán)中的一個環(huán)節(jié)，為此，須求出它的閉環(huán)傳遞函數(shù)。由圖3-20a 可知KIId(s)s(T i s1)1Wcli (s)KIT i1Ui* (s)/2s 111)KIsKIs(T i s忽略高次項，上式可降階近似為1Wcli (s)1 s1近似條件K IK I1cnT i3式中cn 轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)頻率特性的截止頻率。接入轉(zhuǎn)速環(huán)內(nèi)，電流環(huán)等效環(huán)節(jié)的輸入量應為U *i( s)，因此電流環(huán)在轉(zhuǎn)速環(huán)中應等效為1I d (s)Wcli (s)U i* (s)1s1KI2.轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇轉(zhuǎn)

29、速環(huán)的動態(tài)結(jié)構(gòu)收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔系統(tǒng)等效和小慣性的近似處理：和電流環(huán)中一樣，把轉(zhuǎn)速給定濾波和反饋濾波環(huán)節(jié)移到環(huán)內(nèi)，同時將給定信號改成 U *n (s)/ ，再把時間常數(shù)為 1 / KI 和 T0n 的兩個小慣性環(huán)節(jié)合并起來，近似成一個時間常數(shù)為其和的慣性環(huán)節(jié)，其中T n1TonK I轉(zhuǎn)速環(huán)結(jié)構(gòu)簡化為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差，在負載擾動作用點前面必須有一個積分環(huán)節(jié)，它應該包含在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR 中（見圖 3-22b），現(xiàn)在在擾動作用點后面已經(jīng)有了一個積分環(huán)節(jié)，因此轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)傳遞函數(shù)應共有兩個積分環(huán)節(jié)，所以應該設計成典型 型系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)同時也能滿足動態(tài)抗擾性收集于網(wǎng)絡，如有

30、侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔能好的要求。由此可見，ASR 也應該采用PI 調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為K n (n s1)WASR (s)n s式中K n 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)；n 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的超前時間常數(shù)。這樣，調(diào)速系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為RK n (n s 1)K n R( n s 1)Wn (s)sC T s(Ts1)C T s2 (Ts 1)nnnne me m令轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)增益為K NK nR=384.9756n CeTmK N (n s1)Wn (s)n s1)s2 (T轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)截止頻率cnKN/ 1K N n3.轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)的選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的參數(shù)包括Kn 和 n。按照典型型系統(tǒng)的參數(shù)關系，

31、由式 (3-29)nhT n再由式（ 3-30）h 1K收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除N2h2T 2n精品文檔=399.1因此(h 1) CeTmK n2h RT n=59.24式中選h 54.轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的實現(xiàn)圖 3-23 含給定濾波與反饋濾波的PI 型轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器U *n 為轉(zhuǎn)速給定電壓，-n 為轉(zhuǎn)速負反饋電壓，U*i 調(diào)節(jié)器的輸出是電流調(diào)節(jié)器的給定電壓。RnK nR0nRn CnT1 R Con4 0 on(三) 校驗1.近似條件校驗：1）晶閘管整流裝置傳遞 函數(shù)近似條件：ciK I13Ts2)忽略反電動勢變化對電 流環(huán)動態(tài)影響條件 :1ci3TmTl3)電流環(huán)、轉(zhuǎn)速環(huán) T iTsToi ;T n Ton1/ K I 近似處理條件：ci1 1 ； cnK N n1 K I3 TsToi3 Ton收集于網(wǎng)絡，如有侵