双闭环直流调速系统new

《双闭环直流调速系统new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、EquipmentManufactringTechnologyNo.1，2009双闭环直流调速系统李瑛瑛（周口职业技术学院,河南周口466001）摘要：主要介绍了双闭环直流调速系统的原理、工程设计方法和面向控制系统电气结构原理图仿真。晶闸管可控整流供电的双闭环直流调速系统是电气传动领域中应用比较广泛，在理论和实践等方面都比较成熟的系统。本文提出了一种双闭直流调速系统设计方法，它首先在Matlab的Simulink和PowerSystem环境下，正确地建立了双闭环系统的仿真框图，还建立了面向控制系统电气原理结构模型，最后有效地提高了系统性能指标。关键词：直流调速控制；双闭环

2、系统；电流调节器;速度调节器；计算机仿真中图分类号：TM3文献标识码：A文章编号：1672-545X（2009）01-0070-03随着生产技术的发展，对电气传动在启制动、正反转以及2系统动态结构分析调速精度、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（1）动态启动过程分析。双闭环直流调速系统突加给定电转矩控制性能好，从20世纪30年代起就开始使用，其中最典压U*由静止状态启动时，转速和电流的动态启动过程如图2n型的是转速电流双闭环控制的直流调速系统。所示。由于在起动过程中，转速调节器ASR经历了不饱和、饱和、退饱

3、和三种情况，整个动态过程就分成图中标明的Ⅰ、Ⅱ、1系统设计原理Ⅲ三个阶段。第Ⅰ阶段是电流上升阶段。第Ⅱ阶段是恒流升速阶段。第Ⅲ阶段是转速调节阶段。为了实现转速和电流两种负反馈分别作用，我们在系统n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ⅠⅡⅢn*反馈和电流负反馈。二者之间嵌套联接。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；Idt转速环在外面，称作外环。为了获得良好的静、动态性能，转速Idm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如图1所示。I

4、dlt1t2t3t4tTA+UiC图2双闭环直流调速系统起动过程的转速和电流波形RiiRnCnROUcId用工程设计的方法来设计转速、电流双闭环调速系统的*UPEUdUnRORO两个调节器，应按照设计多环控制系统“先内环后外环”的一RO*2+U般原则。从内环开始，逐步向外扩展。在双闭环系统中，应该首iASRACRUn先设计电流调节器，然后把整个电流环看作是转速调节系统的一个环节，再设计转速调节器。双闭环调速系统系统的实际表示限幅作用动态结构框图如图3所示，图中增加了滤波环节，包括电流滤图1转速、电流双闭环直流调速系统电路原理图波、转速滤波和两个给定信号的滤波环节。由测速发

5、电机得到图中标出了两个调节器输入输出的电压的实际极性，它们的转速反馈电压含有换向纹波，因此也需要滤波，滤波时间常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数用Ton表示。根据和电流环一样的道理，在转速给定通道上的，并考虑到运算放大器的倒相作用。图中还表示了两个调节也加入时间常数为Ton的给定滤波环节。器的输出都是带限幅作用的，转速调节器ASR的输出限幅电（2）系统保护措施。在电力电子电路中，除了电力电子器*压Uim决定了电流给定电压的最大值，电流调节器ACR的输出件参数选择合适、驱动电路设计良好外，采用合适的过电压保限幅电压U限制了电力电子变换器的最大输出电压U

6、。护、过电流保护、du/dt保护和di/dt保护也是必要的。当直流电cmdm收稿日期：2008-10-16作者简介:李瑛瑛（1956—），女,安徽无为大李乡人,高级讲师,国家级特级教师，主攻方向：机电工程物理专业。70《装备制造技术》2009年第1期E(s)Idl(s)*Un(s)11Uc(s)KsUdo(s)1RId(s)R1n(s)ASRACRTons+1Tois+1Tss+1T1s+1TmsCeβTs+1oiαTs+1on图3双闭环调速系统的动态结构框图动机的额定电压为400V(或440V)时，主电路交流进线可采用位置，则其同步信号的180°应与ua的0°对应，说明

7、VT1的进线电抗器或整流变压器两种方式。当直流电动机额定电压同步电压应滞后于ua180°。为220V时，主电路进线只有采用整流变压器方式。由于设计的双闭环直流调速系统的额定电压是220V，所以过电压保护uUaUbUc选择压敏电阻过电压抑制器RV和阀件换相过电压抑制RC3；过电流保护选择快速熔断器。ωx2Oωx1ωx（3）相控电路的驱动控制。为保证相控电路的正常工作，很重要的一点是，应保证按触发角α的大小在正确的时刻，向-Ua电路中的晶闸管施加有效的触发脉冲。三相全控桥整流电路的集成触发器电路只需用3个KJ004集成块和1个KJ