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1、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。信息科学与工程学院课程设计-年第二学期课程名称:双闭环直流调速系统的设计班级:学号:姓名:指导教师:年6月双闭环直流调速系统的组成结构与原理双闭环调速系统是建立在单闭环自动调速系统上的,实际的调资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。速系统除要求对转速进行调整外,很多生产机械还提出了加快启动和制动过程的要求,这就需要一个电流截止负反馈系统。为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用,在系统中设置两个调节器,分别调节转速和电流,二者之间实行
2、嵌套连接。即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晶闸管整流器的触发装置。从闭环结构上看,电流环在里面称内环;转速环在外面称外环。这就构成了转速、电流双闭环调速系统。原理:电动机在启动阶段①突加给定电压Un*,Id随着上升,当IdIdl后电机开始转动,转速调节器的输入端存在偏差信号UnUn*Un,经放大后输出的电压保持为限幅值Uim*,使Id迅速上升到IdIdm,UiUim*,转速调节器工作在开环状态。②电动机以最大电流恒流加速启动。电动机的最大电流(堵转电资料内容仅供您学习参考，如有不当
3、或者侵权，请联系改正或者删除。流)能够经过整定转速调节器的输出限幅值来改变。③在电动机转速上升到给定转速n*n0后,转速调节器输入端的偏差信号减小到近于零,但其输出由于积分作用,是转速超调,转速调节器退出饱和状态,闭环调节开始起作用。对负载引起的转速波动,转速调节器输入端产生的偏差信号将随时经过转速调节器、电流调节器来修正触发器的移相电压,使整流桥输出的直流电压相应变化,从而校正和补偿电动机的转速偏差。·采用转速电流双闭环的理由在要求较高的调速系统中,一般有两个基本要求:一是能够快速启动制动;二是能够快速克服负载、电
4、网等干扰。经过分析发现,如果要求快速起动,必须使直流电动机在起动过程中输出最大的恒定允许电磁转矩,即最大的恒定允许电枢电流,当电枢电流保持最大允许值时,电动机以恒加速度升速至给定转速,然后电枢电流立即降至负载电流值。如果要求快速克服电网的干扰,必须对电枢电流进行调节。以上两点都涉及电枢电流的控制,因此自然考虑到将电枢电流也作为被控量,组成转速、电流双闭环调速系统。而且转速、电流双闭环直流调速系统在突加给定下的跟随性能、动态限流性能和抗扰动性能等,都比单闭环调速系统好。·工程设计方法:资料内容仅供您学习参考，如有不当或
5、者侵权，请联系改正或者删除。①先选择调节器的结构,以确保系统稳定,同时满足所需的稳态精度。②在选择调节器的参数,以满足动态性能的要求。在选择调节器的结构时,只采用少量的典型系统调节器的具体设计某晶闸管供电的双闭环直流调速系统,整流装置采用三相桥式电路电路基本数据如下:1)直流电动机:220V,136A,1460r/min,Ce0.132Vminr,允许过载倍数1.52)晶闸管装置放大系数Ks=40;3)电枢回路总电阻R=0.5Ω;4)时间常数:电磁时间常数Tl=0.03s;机电时间常数Tm=0.18s;5)电流反馈
6、系数0.05VA6)调节器输入电阻R0=20Ω;7)转速反馈系数0.007Vminr设计要求:设计电流调节器,要求电流超调量%5%,转速i无静差,空载起动到额定转速时的转速超调量n10%。试按工程设计方法设计转速调节器,并校验转速超调量的要求能否资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。得到满足。电流环的设计(1)确定时间常数①整流装置滞后时间常数;Ts=0.0017s。②电流滤波时间常数:Toi=0.002s(三相桥式电路每个波头是时间是3.3ms,为了基本滤平波头,应有Toi=3.33ms,因
7、此取Toi=2ms=0.002s)。③按小时间常数近似处理。TiTsToi0.0037(Ts和Toi一般都比Tl小得多,能够当作小惯性群近似地看作是一个惯性环节)(2)选择电流调节器结构根据设计要求:i%≤5%,流环控制对象是双惯性型的的.检查对电源电压的抗扰性能可按典型Ⅰ型设计电流调节器。电,因此把电流调节器设计成PI型:Tl0.03sTi8.110.0037s(3)计算电流调节器的参数ACR超前时间常数iTi0.03s;电流环开环时间增益:要求%5%时,应取KIKi0.5,因此i资料内容仅供您学习参考，如有不当
8、或者侵权，请联系改正或者删除。KI0.50.5135.1s1Ti0.0037s因此,ACR的比例系数:KIiR135.10.030.5Ki401.013Ks0.05(4)校验近似条件1电流环截止频率:ciKI135.1s①晶闸管装置传递函数近似条件:1ci3Ts即11196.1135.13Ts30.0017s件;②忽略反电动势对电流环影响的条件
