《电力拖动控制系统》PPT课件

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1、电力拖动控制系统李艳9/8/20211第六章多环控制的直流调速系统转速、电流双闭环调速系统及其静特性双闭环调速系统的动态性能调节器的工程设计方法双闭环系统中转速、电流调节器的设计转速微分负反馈三环调速系统弱磁控制的直流调速系统9/8/20212§6—1转速、电流双闭环调速系统及其静特性多环系统：指一环套一环的嵌套结构组成的具有两个或两个以上的闭环的控制系统，又称串级调速。相当于过程控制中的串级控制系统。本章以转速、电流双闭环调速系统为主。一、问题的提出：采用PI调节器的单闭环调速系统，即保证动态稳定性，又能做到无静差很好解决动、静态矛盾，系统只有靠电流截止环节限制起动

2、电流，不能充分利用电机过载的条件下获得最快的动态响应，进一步解决方法对电流进行反馈控制。理想起动过程带电流截止负反馈9/8/20213当电流从最大值降下来以后，电机转矩也随之减少，因而加速过程拖长目的，缩短起制动时间。方法：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大加速度起动，到稳态转速后，电流下降，使转矩与负载相平衡，从而转入稳态运行。起动时，保持电流为最大值（电流负反馈）近似恒流，稳态转速后为转速负反馈。9/8/20214二、转速、电流双闭环调速系统的组成两个调节器的输出都是带限幅的，ASR输出的限幅值Uim*决定ACR输入的最大值

3、，ACR的输出限幅电压Uctm限制晶闸管整流电压的最大值。ASRACRMTG9/8/20215三、静、动态品质静特性上看：饱和—输出为恒值（不随输入变）；不饱和—输出末达到限幅值。饱和时：除非有反向的输入信号使调节器退出饱和，饱和调节器隔断了输入和输出间的联系，使调节器开环。调节器不饱和，PI作用使输入偏差在稳态时为零。稳态结构图如下：KsβαR9/8/20216正常运行时，电流调节器是不会达到饱和状态。电流负反馈相当于一种扰动作用，只要转速调节器的放大倍数足够大，则电流负反馈扰动作用受到抑制。只有转速调节器饱和与不饱和两种情况。转速调节器不饱和两调节器均不饱和，稳态

4、时输入偏差电压都是零。静特性的n。—A段由于ASR不饱和,Ui*Un*时，输入△Un<0,才开始使ASR

5、输出电压降低下来，在整个升速过程中，ASR开环，只有恒流环起作用，在最大的电流下起动，直到超调后，转速环才能起作用，使转速稳定。9/8/20218四、各变量的稳态工作点和稳态参数计算当稳态工作中，两个调节器均不饱和比例调节器输出与输入成正比，而PI调节器的输出量的稳态值与输入无关，这里PI调节器的输出值由后面环节需要决定的，后面的PI调节器需要多大值，它就能提供多少，直到饱和为止。参数转速反馈系数电流反馈系数9/8/20219§6—2双闭环调速系统的动态性能一、动态数学模型WASRWACRβα9/8/202110二、动态过程分析Ⅰ区：0—t1区，电流上升。突加给定电压

6、Un*，Uct↑Ud↑Id↑，当Id>Idl后，电机开始转动。因开始时△Un很大，其输出很快达到限幅值Uim*，Id↑到Id=Idm时，Ui=Uim*，ASR由不饱和变成饱和。而电流调节器不饱和，保证电流恒定。Ⅱ区：t1_t2恒流升速。此时ASR一直饱和，转速环开环状态，电流调节器作用使Id保持恒定，转速呈线性增长，n↑E↑Udo↑Uct↑Uct线性增长。要求△Un必须维持一定的恒值，Id应略小于Idm。9/8/202111Ⅲ区：t2以后，转速调节阶段。n=n*时，△Un=0，此时输出仍为Uim*，在最大电流上加速，使转速超调，△Un<0，使ASR退出饱和，Ui*下降

7、，电流也下降，当Id>Idl时转速仍然是上升的，到Id=Idl时则转速不在上升极最高值，T3以后Id