電力拖動自動控制系統(tǒng)重點

電力拖動自動控制系統(tǒng) 【陳伯時、阮毅編著】 自動化三班XXX?靜特性的含義靜特性方程式轉速負反饋靜特性方程式轉速負反饋KKU*-1R KKU* RIn= ps n d = ps n d C(1+KKa/C)C(1+K)C(1+K)

e ps e e e?轉速負反饋閉環(huán)調速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結構圖閉環(huán)調速系統(tǒng)只考慮給定作用時的閉環(huán)系統(tǒng)只考慮擾動作用時的閉環(huán)系統(tǒng)?開環(huán)系統(tǒng)機械特性與閉環(huán)系統(tǒng)靜特性的比較(p29—30)開環(huán)機械特性為比例控制閉環(huán)系統(tǒng)的靜特性為KKU*RIn= p_s__n—d=n—AnC(1+K)C(1+K) 0ci cie e比較后不難得出：(1)閉環(huán)系統(tǒng)靜特性可以比開環(huán)系統(tǒng)機械特性硬得多(1)閉環(huán)系統(tǒng)靜特性可以比開環(huán)系統(tǒng)機械特性硬得多AnAn = opci1+Kss= ss= op-cl1+K當n=n時，0op 0cl如果所要求的靜差率一定，則閉環(huán)系統(tǒng)可以大大提高調速范圍D=(1+K)Dcl op把以上三點概括起來，可得下述結論：比較控制的直流調速系統(tǒng)可以獲得比開環(huán)調速系統(tǒng)硬得多的穩(wěn)態(tài)特性，從而在保證一定靜差率的要求下，能夠提高調速范圍，為此，需設置電壓放大器和轉速檢測裝置。5.反饋控制規(guī)律(轉速反饋閉環(huán)調速系統(tǒng)的三個基本特性)。(1)比例控制的反饋控制系統(tǒng)是被調量有靜差的控制系統(tǒng)(2)反饋控制系統(tǒng)的作用是：抵抗擾動，服從給定(3)系統(tǒng)的精度依賴于給定和反饋檢測的精度電流截止負反饋?電流截止負反饋環(huán)節(jié)的特點"&從/圖2-39電流截止負反饋環(huán)節(jié)的輸入輸出特性當輸入信號IdRc-Ucom〉0時，輸出Ui=IdRc-Ucom，當IdRc-UcomW0時，輸出Ui=0。? 帶電流截止負反饋的閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結構圖和靜特性圖2-40帶電流截止負反饋的閉環(huán)直流調速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結構框圖靜特性:

當Id<Idcr時，電流負反饋被截止，靜特性與只有轉速負反饋調速系統(tǒng)的靜特性相同,KKU*RIn psn dC1K)C1K)e e當Id〉Idcr后，引入了電流負反饋，靜特性變成KKU*psnC(1K)eKKU*psnC(1K)eKKpsC1K)e(RIsdU)comRIdC(1K)eU)(RKKR)Icom pssdK) C(1K)eKKUU)(RKKR)Icom pssdK) C(1K)eKKU*psnC1e'圖2-41帶電流截止負反饋比例控制閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的靜特性CA段：電流負反饋被截止AB段：電流負反饋起作用雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)1雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)PI調節(jié)器在穩(wěn)態(tài)時的特征:1)飽和一一輸出達到限幅值2)不飽和一一輸出未達到限幅值2?雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的靜特性圖3-4雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的靜特性AB段是兩個調節(jié)器都不飽和時的靜特性，Id〈Idm,n=nO。BC段是ASR調節(jié)器飽和時的靜特性，Id=Idm,n〈nO。

圖3-3態(tài)結構圖【動態(tài)結構圖，書上62圖3-3態(tài)結構圖【動態(tài)結構圖，書上62頁】雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的穩(wěn)雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)起動過程中電流和轉速的三個階段：1）電流上升階段（0~tl）；電流從0到達最大允許值I ，在這個階段ASR很快進入飽和狀態(tài)，而ACR一般不飽和 dm2）恒流升速階段（t1~t2）；Id基本保持在Idm,電動機加速到了給定值n*。在這個階段，ASR調節(jié)器始終保持在飽和狀態(tài)■ 3）轉速調節(jié)階段（t2以后）；起始時刻是n上升到了給定值n*，在這個階段ASRn和ACR都不飽和n■起動過程的三個特點，波形分析（P63）■雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的起動過程有以下三個特點:（1）飽和非線性控制（2）轉速超調（3）準時間最優(yōu)控制1）動態(tài)抗擾性能：抗負載擾動和抗電網電壓擾動。轉速、電流兩個調節(jié)器的作用轉速調節(jié)器的作用1）轉速調節(jié)器是調速系統(tǒng)的主導調節(jié)器，它使轉速很快地跟隨給定電壓變化，如果米用PI調節(jié)器，則可實現(xiàn)無靜差2）對負載變化起抗擾作用3）其輸出限幅值決定電動機允許的最大電流。電流調節(jié)器的作用1）在轉速外環(huán)的調節(jié)過程中，使電流緊緊跟隨其給定電壓（即外環(huán)調節(jié)器的輸出量）變化。對電網電壓的波動起及時抗擾的作用2）在轉速動態(tài)過程中，保證獲得電機允許的最大電流3）當電動機過載甚至堵轉時，限制電樞電流的最大值，起快速的自動保護作用。一旦故障消失，系統(tǒng)立即自動恢復正常。調節(jié)器的工程設計方法的基本思路。第一步：先選擇調節(jié)器的結構，以確保系統(tǒng)穩(wěn)定，同時滿足所需的穩(wěn)態(tài)精度。

第二步：再選擇調節(jié)器的參數，以滿足動態(tài)性能指標的要求。轉速頻率控制TuK①2_TuK①2_s_e mmR'r轉差率s較小，轉矩可近似表示保持氣隙磁通不變，在s值較小的穩(wěn)態(tài)運行范圍內，異步電動機的轉矩就近似與轉差角頻率成正比。在保持氣隙磁通不變的前提下，可以通過控制轉差角頻率來控制轉矩，這就是轉差頻率控制的基本思想。2)轉差頻率控制的規(guī)律：WWs sm(1)轉矩基本上與轉差頻率成正比，條件是氣隙磁通不變，且(2)在不同的定子電流值時，按定子電壓補償控制的電壓-頻率特性關系控制定子電(2)壓和頻率，就能保持氣隙磁通恒定。轉子磁鏈定向矢量控制的基本思想通過坐標變換，在按轉子磁鏈定向同步旋轉正交坐標系中，得到等效的直流電動機模型，仿照直流電動機的控制方法控制電磁轉矩與磁鏈，然后將轉子磁鏈定向坐標系中的控制量反變換得到三相坐標系的對應量，以實施控制。矢量控制系統(tǒng)特點按轉子磁鏈定向，實現(xiàn)了定子電流勵磁分量和轉矩分量的解耦，需要電流閉環(huán)控制轉子磁鏈系統(tǒng)的控制對象時穩(wěn)定的慣性環(huán)節(jié)，可以采用磁鏈閉環(huán)控制，也可以采用開環(huán)控制(3)采用連續(xù)的PI控制，轉矩與磁鏈變化平穩(wěn)，電流閉環(huán)控制可有效地限制起、制動