直流调速系统7

《直流调速系统7》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、8.3.6转速.电流双闭环直流调速系统组成及静特性问题的提出在工业部门中，有许多生产机械，例如龙门刨床、可逆轧钢机等，由于生产的需要及加工工艺特点，经常处于起动、制动、反转的过渡过程中，起到和制动过程的时间在很大程度上决定了生产机械的生产率，如何缩短这一部分时间，以充分发挥生产机械效能.提高生产率，是转速控制系统首先耍解决的问题。为此，在电动机最大电流（转矩〉受限制的约束条件下，希望充分发挥电动机的过载能力.在过渡过程中始终保持电流（转矩）为允许的最大值，使电力拖动系统尽可能用最人的加速度起动，在电动机

2、起动到稳态转速后，又让电流（转矩〉立即降下來，使转矩与负戟转矩相平衡，从而转入稳态运行。这样的理想起动过程如图&43所示，起动电流呈方形波，转速是线性増长的。这种在最大电流（转矩〉受限制条件下调速系统能得到最快起动过程的控制笫賂称为“最短时间控制”或“时间最优控制”。为了实现在允许条件下最快起动.关键是耍获得一段便电流保持为最大（ftidm的恒流过程。按照反馈控制规律.采用某个物理駅的负反馈可以保持该帰基木不变•伙I此采用电流负反馈应该能得到近似的恒流过程。前面讨论的电流蔵止负反馈调速系统，在起动过程中

3、具有限流作用.使起动电流不超过电机的最大允许电流值,但并不能保证在整个起动过程中以恒定电流起动。例如对于图&51所示的采川-tr.-ou*pi调节器的电流截止负反馈闭坏训速系统•在稳态时，它要力图便■•*，在电动机转速为零时，其最大电流为kh”（•+"•）/0（因%■輒.当转速上升时，■•增大，起动电流则随之下降，因此实际起动过程如图8.44所示。显然，它与理想起动过程较大区别，要慢得多。原因是这种系统的转速反馈信号和电流反馈信号在一点进行综合，加到一个调节器的输入端，在起动过程中两种反馈郁起作用；正常

4、负载时实现速度调竹，电流超过临界值时进行电流调节，达到最大电流后马上又降下來，使电动机转矩也随Z减小，因此加速过程必然加长。再者，一个训节器同时要完成两种调节任务，调石器的动态参数也无法保证两种调节•过程同时具有艮好的动态品质。图&43调速系统理想起动过程图8・44带电流截止负反馈单闭环调速系统的起动过程为了在起动过程中只有电流负反馈起作用以保证最大允许恒定电流，不应让它和转速负反馈同时加到一个调节器的输入端：到达稳态转速后希望能使转速恒定，般差尽可能小，应只耍转速负反馈，不再靠电流负反馈发挥主耍作用。

5、转速.电流双闭环调速系统能够做到既有转速和电流两种负反馈作用.乂使它们只能分别在不同的阶段起主要作用。转速、电流双闭环调速系统的组成图&45所示为转速.电流双闭环调速系统的原理框图。为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用，在系统中设迎了两个调节器，分别训节转速和电流.二者之间实行串联连接。把转速训节器ASR的输出作为电流调节器ACR的输入.用电流调节器的输出去控制品管整流的触发器。从闭环结构上看，电流调节环在里面，是内环：转速调节环在外面•叫做外环。为了获得良好的静、动态性能.双闭环调速系统的两个调节器

6、通常都采用PI调节器。在图&45中.标出了两个调节器输入输出电压的■■实际极性，它们是按照触发器GT的控制电压■分为正电压的悄况标出的，而且考虑运算放大器的反相作用。通常.转速电流两个调节器的输出值是带限嫡的，转速调巧器的输出限嫡电压为"■，它决定了电流调节器给定电压的般大值：电流训节器的输出限醐电压是匚，它限制了晶闸管整流装迓输出电压的址人值。图8.45转速电流双闭环调速系统转速、电流双闭环调系统的静特性根据图&45的原理图，可以很容易地画出双闭环调系统的静态结构图如图8・46所示。其中PI调节器用带

7、限幅的输出特性表示,这种PI训节器在工作中一般存在饱和和不饱和两种状况。饱和时输出达到限懾值；不饱和时输出未达到限幅值.这样的稳态特征是分析双闭环调速系统的关键。当调节器饱和时.输出为恒值•输入绘的变化不再影响输出.除菲输入信号反向使调节器所在的闭环成为开环。当图8.46双闭坏调速系统静态结构图实际上.双闭环训速系统在正常运行时,电流调节器是不会达到饱和状态的.对于静特性來说•只有转速调节器存在饱和与不饱和两种情况。(1)转速调节器不饱和在正常负载悄况下,转速调节器不饱和,电流调节器也不饱和，稳态时，依

8、靠调节器的调节作用，它们的输入偏屋电压都是零。因此系统具冇绝対駛的静特性(无静差).即(8.86)(8.87)由式(8.86)可得(8.88)从而得到图&47静特性的4■"段。由于转速调节器不饱和，""<•所以Pd这表明,段静特性从理想空载状态(F=0)—直延续到电流最大值而"A-傲都犬于电动机的额定电流F这是系统静待性的正常运行段。图8・47双闭环调速系统的徐特性(2〉转速调节器饱和当电动机的负载电流上升时，转速调节器的输出-J也将上升.