直流調(diào)速系統(tǒng)文獻綜述

1、燕山大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）文獻綜述課題名稱：電動游覽車調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計學(xué)院（系）：電氣工程學(xué)院年級專業(yè)：07級應(yīng)電-3班學(xué)生姓名：張海粟指導(dǎo)教師：顧和榮完成日期：2011-3-23一、課題國內(nèi)外現(xiàn)狀近幾年來，由于能源危機和環(huán)境污染兩大問題的日益嚴(yán)重，加之科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，電動車自身難點的不斷解決，使電動車具有更多突出的優(yōu)點。對于其核心-直流電機的控制系統(tǒng)，具直流電動機的調(diào)速的方法有：調(diào)節(jié)電樞供電電壓U、減弱勵磁磁通力、改變電樞回路電阻R0對于要求在一定范圍內(nèi)無級平滑調(diào)速的系統(tǒng)來說，以調(diào)節(jié)電樞供電電壓的方式為最好。改變電阻只能有級調(diào)速；減弱磁通雖然能夠平滑調(diào)速，但調(diào)速范圍不大，往往只是配合調(diào)

2、壓方案，在基速（即電機額定轉(zhuǎn)速）以上作小范圍的弱磁升速。最初的直流調(diào)速系統(tǒng)是采用恒定的直流電壓向直流電動機電樞供電，通過改變電樞回路中的電阻來實現(xiàn)調(diào)速。這種方法簡單易行，設(shè)備制造方便，價格低廉。但缺點是效率低、機械特性軟、不能在較寬范圍內(nèi)平滑調(diào)速，所以目前極少采用。50年代末出現(xiàn)的晶閘管，它具有體積小、響應(yīng)快、工作可靠、壽命長、維修簡便等一系列優(yōu)點，采用品閘管供電，不僅使直流調(diào)速系統(tǒng)經(jīng)濟指標(biāo)上和可靠性有所提高，而且在技術(shù)性能上也顯示出很大的優(yōu)越性。因而，品閘管直流調(diào)速系統(tǒng)迅速發(fā)展，晶閘管變流技術(shù)也日益成熟，直流調(diào)速系統(tǒng)更加完善。對于其核心-直流電機的控制系統(tǒng)，目前我國的直流調(diào)速控制主要在以下幾

3、個方面進行著研究1 .提高調(diào)速的單機容量.我國現(xiàn)有最大單機容量比國外單機容量小的多。2 .提高電力電子器件的生產(chǎn)水平，增加品種.3 .提高控制單元水平.目前國內(nèi)使用較多的仍然是小規(guī)模集成運放和組件構(gòu)成的調(diào)速控制系統(tǒng)，觸發(fā)裝置甚至仍是分立元件的。目前，國外的第四代產(chǎn)品以微處理器為基礎(chǔ)，具有控制、監(jiān)視、保護、診斷及復(fù)原等多種功能.近年來，各國學(xué)者正致力于無速度傳感器控制系統(tǒng)的研究，利用監(jiān)測定子電壓、電流等容易測量的物理量進行速度估算，以取代速度傳感器，這種控制方式不需要監(jiān)測硬件，也免去了傳感器帶來的環(huán)境適應(yīng)性、安裝維護等麻煩，提高了系統(tǒng)的可靠性，降低了成本，引起了國內(nèi)外學(xué)者廣泛的興趣。二、研究主要

4、成果目前，國外主要電氣公司，如德國的西門子公司、日本的三菱公司、東芝公司、美國的G公司等，均已開發(fā)出全數(shù)字直流調(diào)速裝置，有成熟的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的應(yīng)用產(chǎn)品供選用。隨著現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自適應(yīng)控制、模糊控制等各種智能控制策略正在不斷涌現(xiàn)。國外在集散型計算機控制系統(tǒng)方面已有定型成套裝置。對復(fù)雜的電氣自動化系統(tǒng)進行在線實時控制，技術(shù)已過關(guān)，尤其使用單片機使控制更方便、可靠，更容易調(diào)節(jié)參數(shù)。三、發(fā)展趨勢：最初的直流調(diào)速系統(tǒng)是采用恒定的直流電壓向直流電動機電樞供電，通過改變電樞回路中的電阻來實現(xiàn)調(diào)速。這種方法簡單易行，設(shè)備制造方便，價格低廉。但缺點是效率低、機械特性軟、不能在較寬范

5、圍內(nèi)平滑調(diào)速，所以目前極少采用。50年代末出現(xiàn)的晶閘管，它具有體積小、響應(yīng)快、工作可靠、壽命長、維修簡便等一系列優(yōu)點，采用品閘管供電，不僅使直流調(diào)速系統(tǒng)經(jīng)濟指標(biāo)上和可靠性有所提高，而且在技術(shù)性能上也顯示出很大的優(yōu)越性。因而，品閘管直流調(diào)速系統(tǒng)迅速發(fā)展，晶閘管變流技術(shù)也日益成熟，直流調(diào)速系統(tǒng)更加完善。對于直流調(diào)速系統(tǒng)目前的發(fā)展方向是大型化和智能化。我國還很少有自主的系列化的全數(shù)字控制直流調(diào)速裝置商用。由于進口設(shè)備價格昂貴，于是給出了國產(chǎn)全數(shù)字控制直流調(diào)速裝置的發(fā)展空間。本課題正是應(yīng)這樣的需求而產(chǎn)生。止匕外，由于計算機控制技術(shù)的發(fā)展，實時運行的圖形功能比較強，對控制過程的參數(shù)和狀態(tài)可以有更直觀的了

6、解，便于對系統(tǒng)進行在線監(jiān)控和管理。四、存在問題閉環(huán)控制系統(tǒng)與開環(huán)控制系統(tǒng)相比，具有精度高、動態(tài)性能好，抗干擾能力強，系統(tǒng)具有糾正偏差的能力等優(yōu)點，但是在單閉環(huán)系統(tǒng)中不能隨心所欲地控制電流和轉(zhuǎn)矩的動態(tài)過程。因此采用轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)來獲得優(yōu)良的靜、動態(tài)調(diào)速特性。它的缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜包含元件多，維修困難，價格昂貴等，如果閉環(huán)系統(tǒng)參數(shù)的選取不適當(dāng)，系統(tǒng)可能會產(chǎn)生振蕩，甚至系統(tǒng)失穩(wěn)而無法正常工作。五、主要參考文獻1 陳伯時.電力拖動制動控制系統(tǒng)M.北京：機械工業(yè)出版社2006.2 王春會.新一代開關(guān)電源芯片SG3525工作原理剖析J.遼寧師專學(xué)報，2009(4):23-25.3 劉細(xì)平等基于SG

7、3525f空制的雙閉環(huán)可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)J.電工技術(shù)，2003(10):28-30.4 王兆安等.電力電子技術(shù)M.北京：北京：機械工業(yè)出版社，2010.5 徐科軍.一種基于SG3525勺可逆直流脈寬調(diào)速J.通訊電源技術(shù)6 鄭穎楠.電源技術(shù).秦皇島：燕山大學(xué)電氣工程學(xué)院.20007 黃建和.DY系列電動游覽車的開發(fā)Ideaanddesign8 鄧開連。吳慶彪，來磊，張名龍，直流用激調(diào)速的模糊控制仿真研究。工業(yè)儀表與自動化裝置2010,(2):34-36,679 張麗華，電動叉車用直流斬波調(diào)速器，起重運輸機械，1999,(3):23-2510劉海燕，基于Matlab的直流電動機斬波調(diào)速系統(tǒng)，煤礦

8、機械11朱立圣，直流電機閉環(huán)控制技術(shù)研究，南京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文12 劉漢忠，邵群濤，單相用勵電動機閉環(huán)調(diào)速控制器的設(shè)計與實現(xiàn)，南京工程學(xué)院，江蘇南京21001313 Boumedi由eALLAOUASettingUpPIDDCMotorSpeedControlAlterationParametersUsingParticleSwarmOptimizationStrategyBecharUniversity,DepartementofElectricalEngineering,BP417BECHAR(08000Algeria14 PatelH.s.,HoftR.G.GeneralizedTechniquesofHarmonicEliminationandVoltageControlinThyristorInventers:Part