雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)

雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)姓名：學(xué)號(hào)：專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化日期：2015年12月23日,.摘要直流電動(dòng)機(jī)具有良好的起動(dòng)、制動(dòng)性能，宜于在大范圍內(nèi)平滑調(diào)感謝閱讀速，在許多需要調(diào)速或快速正反向的電力拖動(dòng)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)謝謝閱讀用。該系統(tǒng)中設(shè)置了電流檢測(cè)環(huán)節(jié)、電流調(diào)節(jié)器以及轉(zhuǎn)速檢測(cè)環(huán)節(jié)、精品文檔放心下載轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，構(gòu)成了電流環(huán)和轉(zhuǎn)速環(huán)，前者通過電流元件的反饋?zhàn)饔酶兄x閱讀穩(wěn)定電流，后者通過轉(zhuǎn)速檢測(cè)元件的反饋?zhàn)饔帽３洲D(zhuǎn)速穩(wěn)定，最終消精品文檔放心下載除轉(zhuǎn)速偏差，從而使系統(tǒng)達(dá)到調(diào)節(jié)電流和轉(zhuǎn)速的目的。該系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)，謝謝閱讀轉(zhuǎn)速外環(huán)飽和不起作用，電流內(nèi)環(huán)起主要作用，調(diào)節(jié)起動(dòng)電流保持最精品文檔放心下載大值，使轉(zhuǎn)速線性變化，迅速達(dá)到給定值；穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速負(fù)反饋精品文檔放心下載外環(huán)起主要作用，使轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)速給定電壓的變化而變化，電流內(nèi)環(huán)跟謝謝閱讀隨轉(zhuǎn)速外環(huán)調(diào)節(jié)電機(jī)的電樞電流以平衡負(fù)載電流。關(guān)鍵詞：雙閉環(huán)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，電流調(diào)節(jié)器雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中設(shè)置了兩個(gè)調(diào)節(jié)器,即轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器(ASR)感謝閱讀和電流調(diào)節(jié)器(ACR),分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流,即分別引入轉(zhuǎn)速負(fù)反饋精品文檔放心下載和電流負(fù)反饋。,.兩者之間實(shí)行嵌套連接，且都帶有輸出限幅電路。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器謝謝閱讀ASR的輸出限幅電壓U*決定了電流給定電壓的最大值；電流調(diào)節(jié)器謝謝閱讀imACR的輸出限幅電壓U 限制了電力電子變換器的最大輸出電壓U。精品文檔放心下載cm dm由于調(diào)速系統(tǒng)的主要被控量是轉(zhuǎn)速,故把轉(zhuǎn)速負(fù)反饋組成的環(huán)感謝閱讀作為外環(huán),以保證電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速準(zhǔn)確跟隨給定電壓,把由電流負(fù)反饋感謝閱讀組成的環(huán)作為內(nèi)環(huán),把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出當(dāng)作電流調(diào)節(jié)器的輸入，再謝謝閱讀用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制電力電子變換器UPE，這就形成了轉(zhuǎn)速、感謝閱讀電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。電流檢測(cè)+U速度n給定電壓Un*調(diào)節(jié)器-Un

UiUi*-電流Uc三相集成三相Ud直流n+調(diào)節(jié)器觸發(fā)器全控橋電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)框圖,.雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)電路原理圖一．本設(shè)計(jì)預(yù)設(shè)的參數(shù)直流電動(dòng)機(jī)：220V，136A,1500r/min,Ce=0.136Vmin/r謝謝閱讀晶閘管裝置放大系數(shù)：Ks=40電樞回路總電阻：R=0.5歐時(shí)間常數(shù)：Tl=0.015s,Tm=0.2s,轉(zhuǎn)速濾波環(huán)節(jié)時(shí)間常數(shù)Ton取謝謝閱讀0.01s電壓調(diào)節(jié)和電流調(diào)節(jié)器的給定電壓為8V系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)無靜差，電流超調(diào)量σi≤5%;空載啟動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量σn≤10%。精品文檔放心下載二．平波電抗器的選擇：,.2.1平波和均衡電抗器在主回路中的作用及布置晶閘管整流器的輸出直流電壓是脈動(dòng)的，為了限制整流電流的精品文檔放心下載脈動(dòng)、保持電流連續(xù)，常在整流器的直流輸出側(cè)接入帶有氣隙的精品文檔放心下載電抗器，稱作平波電抗器。在有環(huán)流可逆系統(tǒng)中，環(huán)流不通過負(fù)載，僅在正反向兩組變流感謝閱讀器之間流通，可能造成晶閘管過流損壞。為此，通常在環(huán)流通路精品文檔放心下載中串入環(huán)流電抗器（稱均衡電抗器），將環(huán)流電流限制在一定的精品文檔放心下載數(shù)值內(nèi)。電抗器在回路中位置不同，其作用不同。對(duì)于不可逆系統(tǒng)，在謝謝閱讀電動(dòng)機(jī)電樞端串聯(lián)一個(gè)平波電抗器，使得電動(dòng)機(jī)負(fù)載得到平滑的謝謝閱讀直流電流，取合適的電感量，能使電動(dòng)機(jī)在正常工作范圍內(nèi)不出精品文檔放心下載現(xiàn)電流斷續(xù)，還能抑制短路電流上升率。2.2平波電抗器選擇電抗器的主要參數(shù)有額定電抗、額定電流、額定電壓降及結(jié)構(gòu)精品文檔放心下載形式等。計(jì)算各種整流電路中平波電抗器和均衡電抗器電感值時(shí)，應(yīng)根感謝閱讀,.據(jù)電抗器在電路中的作用進(jìn)行選擇計(jì)算。a)從減少電流脈動(dòng)出發(fā)選擇電抗器。b)從電流連續(xù)出發(fā)選擇電抗器。c)從限制環(huán)流出發(fā)選擇電抗器。此外，還應(yīng)考慮限制短路電流上升率等。由于一個(gè)整流電路中，通常包含有電動(dòng)機(jī)電樞電抗、變壓器漏精品文檔放心下載抗和外接電抗器的電抗三個(gè)部分，因此，首先應(yīng)求出電動(dòng)機(jī)電謝謝閱讀樞（或勵(lì)磁繞組）電感及整流變壓器漏感，再求出需要外接電謝謝閱讀抗器的電感值。1）直流電動(dòng)機(jī)電樞電感：LKU103NDD2pnINNmH式中UN——直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓（V）;IN——直流電動(dòng)機(jī)的額定電流（A）;精品文檔放心下載n N ——直流電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速（rpm/min）;感謝閱讀P——直流電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)；D——計(jì)算系數(shù)。一般無補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)取8~12，快速無感謝閱讀,.補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)取6~8，有補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)取5~6。2）整流變壓器的漏感。整流變壓器折合二次側(cè)的每相漏感：感謝閱讀LKUU（mH）2TTdlIN式中K——計(jì)算系數(shù)，三相全橋取3.9，三相半波取6.75；Tdl——整流變壓器短路電壓百分比，一般取0.05~0.1；謝謝閱讀——整流變壓器二次相電壓（V）;2——直流電動(dòng)機(jī)額定電流（A）。N3）保證電流連續(xù)所需電抗器的電感值。當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)載電流精品文檔放心下載小到一定程度時(shí)，會(huì)出現(xiàn)電流斷續(xù)的現(xiàn)象，將使直流電動(dòng)機(jī)精品文檔放心下載的機(jī)械特性變軟。為了使輸出電流在最小負(fù)載電流時(shí)仍能連精品文檔放心下載續(xù)，所需的臨界電感值L1可用下式計(jì)算：感謝閱讀LKU（mH）I211dmin式中 KU

——臨界計(jì)算系數(shù)，三相全控橋0.693；——整流變壓器二次相電壓（V）;dmin——電動(dòng)機(jī)最小工作電流（A）,一般取電動(dòng)機(jī)額定精品文檔放心下載電流的5%~10%。,.實(shí)際串聯(lián)的電抗器的電感值LL(LNL)謝謝閱讀p 1 D T式中N——系數(shù)，三相橋取2，其余取1。4）限制電流脈動(dòng)所需電抗器的電感值。由于晶閘管整流裝置感謝閱讀的輸出電壓是脈動(dòng)的，該脈動(dòng)電流可以看成是一個(gè)恒定直流分感謝閱讀量和一個(gè)交流分量組成的。通常負(fù)載需要的是直流分量，而過謝謝閱讀大的交流分量會(huì)使電動(dòng)機(jī)換向惡化和鐵耗增加。因此，應(yīng)在直精品文檔放心下載流側(cè)串聯(lián)平波電抗器以限制輸出電流的脈動(dòng)量。將輸出電流的精品文檔放心下載脈動(dòng)量限制在要求的范圍內(nèi)所需要的最小電感量L2：感謝閱讀LKU2sI（mH）22dmin式中 K ——臨界計(jì)算系數(shù)，三相全控橋1.045；謝謝閱讀2si——電流最大允許脈動(dòng)系數(shù)，通常單相電路取20%，三謝謝閱讀相電路取5%~10%；2——整流變壓器二次側(cè)相電壓（V）;dmin——電動(dòng)機(jī)最小工作電流（A）,取電動(dòng)機(jī)額定電流精品文檔放心下載5%~10%。實(shí)際串接的電抗器Lp的電感值：,.LL(LNL)(mH)p 2 D T式中N——系數(shù)，三相橋取2，其余取1。2.3均衡電抗器選擇:限制環(huán)流所需的電抗器LR的電感值：LKU2（mH）RRIR式中 K ——計(jì)算系數(shù)，三相全控橋0.693；R——環(huán)流平均值（A）;R2——整流變壓器二次側(cè)相電壓（V）。實(shí)際串接的均衡電抗器LRA的電感值：LLLRART（mH）三．整流變壓器的選擇整流變壓器一次側(cè)接交流電網(wǎng)，二次側(cè)連接整流裝置。整流變謝謝閱讀壓器的選擇主要內(nèi)容有連接方式、額定電壓、額定電流、容量等。感謝閱讀3.1整流變壓器的作用和特點(diǎn)1）整流變壓器的作用：變換整流器的輸入電壓等級(jí)。由于要求謝謝閱讀整流器輸出直流電壓一定，若整流橋路的交流輸入電壓太高，則晶閘感謝閱讀,.管運(yùn)行時(shí)的觸發(fā)延遲角需要較大；若整流器輸入電壓太低，則可能在謝謝閱讀觸發(fā)延遲角最小時(shí)仍不能達(dá)到負(fù)載要求的電壓額定值。所以，通常采感謝閱讀用整流變壓器變換整流器的輸入電壓等級(jí)，以得到合適的二次電壓。精品文檔放心下載實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與整流裝置的電氣隔離，改善電源電壓波形，減少整流裝置感謝閱讀的諧波對(duì)電網(wǎng)的干擾。2）整流變壓器的特點(diǎn)：由于整流器的各橋臂在一周期內(nèi)輪流感謝閱讀導(dǎo)通，整流變壓器二次繞組電流并非正弦波（近似方波），電流謝謝閱讀含有直流分量，而一次電流不含直流分量，使整流變壓器視在功精品文檔放心下載率比直流輸出功率大。當(dāng)整流器短路或晶閘管擊穿時(shí)，變壓器中感謝閱讀可能流過很大的短路電流。為此要求變壓器阻抗要大些，以限制謝謝閱讀短路電流。整流變壓器由于通過非正弦電流引起較大的漏抗壓降，感謝閱讀因此它的直流輸出電壓外特性較軟。整流變壓器二次側(cè)可能產(chǎn)生謝謝閱讀異常的過電壓，因此要有很好的絕緣。3）整流變壓器的聯(lián)結(jié)方式3.2.整流變壓器二次相電壓的計(jì)算1）整流變壓器的參數(shù)計(jì)算應(yīng)考慮的因素。由于整流器負(fù)載回謝謝閱讀,.路的電感足夠大，故變壓器內(nèi)阻及晶閘管的通態(tài)壓降可忽略不謝謝閱讀計(jì)，但在整流變壓器的參數(shù)計(jì)算時(shí)，還應(yīng)考慮如下因素：a)最小觸發(fā)延遲角：對(duì)于要求直流輸出電壓保持恒定的整精品文檔放心下載min流裝置，應(yīng)能自動(dòng)調(diào)節(jié)補(bǔ)償。一般可逆系統(tǒng)的取30°min~35°，不可逆系統(tǒng)的取10°~15°。min電網(wǎng)電壓波動(dòng)：根據(jù)規(guī)定，電網(wǎng)電壓允許波動(dòng)范圍為+5%~-10%，考慮在電網(wǎng)電壓最低時(shí)，仍能保證最大整流輸出精品文檔放心下載電壓的要求，通常取電壓波動(dòng)系數(shù)b=0.9~1.05。謝謝閱讀c)漏抗產(chǎn)生的換相壓降U。Xd)晶閘管或整流二極管的正向?qū)▔航祅U。2)二次相電壓U 的計(jì)算2UUnUdmaxTI2AcosCUshI2min2N—負(fù)載要求的整流電路輸出的最大值；maxUT—晶閘管正向壓降，其數(shù)值為0.4—1.2V，通常取UT1V；謝謝閱讀n—主電路中電流回路晶閘管的個(gè)數(shù)；A—理想情況下0時(shí)，整流輸出電壓U與變壓器二次側(cè)相電壓U謝謝閱讀d d,.之比；C—線路接線方式系數(shù)；—電網(wǎng)電壓波動(dòng)系數(shù)，通常取0.9；min—最小控制角，通常不可逆取1020；精品文檔放心下載minU —變壓器短路電壓比，100Kv以下的取U 0.05；感謝閱讀shsh220V—變壓器二次側(cè)實(shí)際工作電流額定電流之比；謝謝閱讀max已知U220V，取U1V、n2，查表得A2.34，取0.9,10,maxTmin0.05,II21,查表得C0.5代入上式得：sh感謝閱讀N22021，應(yīng)用式(1~1.2)Ud，查表得U2110VU2ABA=2.34，，0.985，(11.2)220106127V0.9BcosU22.340.90.985取K0.816U110V，電壓比KU13803.45I12U2110（2）一次和二次向電流I和I2的計(jì)算IKI，IKI由表得K0.816，K0.816，考慮勵(lì)磁電流和1I1d2I2dI1I2變壓器的變比K，根據(jù)以上兩式得：（3）變壓器的容量計(jì)算,.(4)晶閘管參數(shù)選擇由整流輸出電壓U U 220V，進(jìn)線線電壓為110V，晶閘管承受的感謝閱讀N大反向電壓是變壓器二次線電壓的電壓峰值，即：感謝閱讀23U269.5V，晶閘管承受的最大正向電壓是線電壓的一半，精品文檔放心下載RM 2即：U1223U134.7V?？紤]安全裕量，選擇電壓裕量為2FM2倍關(guān)系，電流裕量為1.5倍關(guān)系，所以晶閘管的額定容量參數(shù)選擇為：感謝閱讀2269.5V539VVTN1.526.4A39.6AVTN3.3整流器件的選擇：晶閘管選擇：晶閘管的選擇主要是根據(jù)整流的運(yùn)行條件，計(jì)算晶閘管電壓、電流值，選出晶閘管的型號(hào)規(guī)格。在工頻整流裝置中一般選擇KP型普通晶閘管，其主要參數(shù)為額定電壓、額定電流值。謝謝閱讀（1）額定電壓U Tn 選擇應(yīng)考慮下列因素：1） 分析電路運(yùn)行時(shí)晶閘管可能承受的最大電壓值。2） 考慮實(shí)際情況，系統(tǒng)應(yīng)留有足夠的裕量。通?？煽紤]2~3倍的安感謝閱讀,.全裕量。即(2~3)UTn TM式中 UTM——晶閘管可能承受的最大電壓值（V）.精品文檔放心下載當(dāng)整流器的輸入電壓和整流器的連接方式已確定后，整流器的輸入電壓和晶閘管可能承受的最大電壓有固定關(guān)系，常采用查計(jì)算系數(shù)表來選擇計(jì)算，即感謝閱讀U(2~3)KUTnUT2式中 KUT——晶閘管的電壓計(jì)算系數(shù)；U2——整流變壓器二次相電壓（V）。3)按計(jì)算值換算出晶閘管的標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)值。（2）額定電流IT(AV )選擇：晶閘管是一種過載能力較小的元件，感謝閱讀選擇額定電流時(shí)，應(yīng)留有足夠的裕量，通常考慮選擇1.5~2倍的安全裕量。感謝閱讀1）通用計(jì)算式：IT(AV)(1.5~2)IT式中I——流過晶閘管的最大電流有效值（A）。T2）實(shí)際計(jì)算中，常常是負(fù)載的平均電流已知，整流器連接及運(yùn)行方式精品文檔放心下載已經(jīng)確定，即流過晶閘管的最大電流有效值和負(fù)載平均電流有固定系數(shù)關(guān)系。這精品文檔放心下載樣通過查對(duì)應(yīng)系數(shù)使計(jì)算過程簡化。當(dāng)整流電路電抗足夠大且整流電流連續(xù)時(shí)，可用下述經(jīng)驗(yàn)公式近似地估算晶閘管額定通態(tài)平均電流IT(AV)。精品文檔放心下載I(1.5~2)KIT(AV)ITdmax式中K——晶閘管電流計(jì)算系數(shù)；IT,.Idmax——整流器輸出最大平均電流（A）;當(dāng)采用晶閘管作為電樞供電時(shí)，取Idmax為電動(dòng)機(jī)工作電流的最大值。感謝閱讀四．電流，轉(zhuǎn)速環(huán)的設(shè)計(jì)雙閉環(huán)直流調(diào)速動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖雙閉環(huán)直流調(diào)速穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般原則是：先內(nèi)環(huán)后外環(huán)。在這里，首先設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器，然感謝閱讀后把整個(gè)電流環(huán)看作是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，再設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器。精品文檔放心下載,.4.1電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)1.電流環(huán)結(jié)構(gòu)框圖的化簡在按動(dòng)態(tài)性能設(shè)計(jì)電流環(huán)時(shí)，可以暫不考慮反電動(dòng)勢(shì)變化的動(dòng)態(tài)影響，即感謝閱讀E≈0。這時(shí)，電流環(huán)如下圖所示。U*(s)1+U(s)KU(s)1/RI(s)iACRcd0dTs+1sTs+1Ts+10iU(s)sliTs+10i電流環(huán)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖及其化簡（忽略反電動(dòng)勢(shì)的動(dòng)態(tài)影響）感謝閱讀忽略反電動(dòng)勢(shì)對(duì)電流環(huán)作用的近似條件是1ωc3 TTm l式中ωc-------電流環(huán)開環(huán)頻率特性的截止頻率。謝謝閱讀如果把給定濾波和反饋濾波兩個(gè)環(huán)節(jié)都等效地移到環(huán)內(nèi)，同時(shí)把給定信號(hào)改成U*i(s)/，則電流環(huán)便等效成單位負(fù)反饋系統(tǒng)。精品文檔放心下載U*(s)U(s)K/RI(s)i+cdACRsTs+1(Ts+1)(Ts+1)0isl電流環(huán)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖及其化簡（等效成單位負(fù)反饋系統(tǒng)）精品文檔放心下載最后，由于Ts和Toi一般都比Tl小得多，可以當(dāng)作小慣性群而近似地看感謝閱讀作是一個(gè)慣性環(huán)節(jié)，其時(shí)間常數(shù)為T∑i=Ts+Toi三相橋式電路的平均失控時(shí)間為Ts0.0017s，電流濾波時(shí)間常數(shù)本設(shè)計(jì)初始謝謝閱讀,.已給出，即T=0.001soi電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)之和T TT0.0027s精品文檔放心下載i s oi簡化的近似條件為

1ci 3

1TTs oi電流環(huán)結(jié)構(gòu)圖最終簡化成下圖。U*(s)i+ACR

U(s)K/RI(s)cds(Ts+1)(Ts+1)i電流環(huán)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖及其化簡（小慣性環(huán)節(jié)的近似處理）感謝閱讀圖2-23c電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇根據(jù)設(shè)計(jì)要求：穩(wěn)態(tài)無靜差,超調(diào)量5%，可按典型I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)電路調(diào)精品文檔放心下載i節(jié)器。電流環(huán)控制對(duì)象是雙慣性型的，因此可用PI型電流調(diào)節(jié)器其傳遞函數(shù)為：精品文檔放心下載W(s)Ki(is1)ACRsi式中 Ki—電流調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)；i —電流調(diào)節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù)。為了讓調(diào)節(jié)器零點(diǎn)與控制對(duì)象的大時(shí)間常數(shù)極點(diǎn)對(duì)消，選擇τi=Tl則電流環(huán)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖便成為圖2-5所示的典型形式，其中謝謝閱讀KIKKiRsiU*(s)+KI(s)L/dB-20dB/dec1idITs(Ts+1)0∑ii/s-1ci-40dB/deca)b)校正成典型I型系統(tǒng)的電流環(huán)a)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 b)開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性,.電樞回路電磁時(shí)間常數(shù)Tl=0.015s。檢查對(duì)電源電壓的抗擾性能：Tl0.015s5.56，參照典型I型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)T0.0027si抗擾性能指標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系表2，可知各項(xiàng)指標(biāo)都是可以接受的。感謝閱讀3.電流調(diào)節(jié)器的參數(shù)計(jì)算轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)：a=U*mn/nmax=8/1500=0.005感謝閱讀電流反饋系數(shù)：β=U*mn/Idm=U*mn/2IN=8/2×40.8=0.087精品文檔放心下載電流調(diào)節(jié)器超前時(shí)間常數(shù)：T0.015s。il電流環(huán)開環(huán)增益：要求5%時(shí)，應(yīng)取ξ=0.707，KT0.5，iIi因此Kw10.50.5185.19s1（135.1）Ici2TT0.0027siiACR的比例系數(shù)為KKIRi＝1.078iKs4.檢驗(yàn)近似條件電流環(huán)截至頻率：K185.19s1ciI機(jī)電時(shí)間常數(shù)T0.2sm1）晶閘管整流裝置傳遞函數(shù)的近似條件11196.1sci3T30.0017s1s滿足近似條件。2） 忽略反電動(dòng)勢(shì)變化對(duì)電流環(huán)動(dòng)態(tài)影響的條件313154.77sci1m l滿足近似條件。3） 電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件1111255.65sci1s oi滿足近似條件。,.5.計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻和電容含給定濾波與反饋濾波的PI型電流調(diào)節(jié)器如圖所示：精品文檔放心下載其中U*為電流給定電壓，I為電流i d負(fù)反饋電壓，U為電力電子變換器的控c制電壓。含給定濾波與反饋濾波的PI型電流調(diào)節(jié)器按所用運(yùn)算放大器取R40k，各電阻和電容值為感謝閱讀0KR2.7940k111.6k，取111k謝謝閱讀i0Ci0.0015F0.14uF，取0.14uFiR111103i4Toi40.001F0.1uF，取0.1uF精品文檔放心下載R40103oi0按照上述參數(shù)，電流環(huán)可以達(dá)到的動(dòng)態(tài)跟隨性能指標(biāo)為4.3%5%。滿感謝閱讀i足設(shè)計(jì)要求。4.2轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)1.電流環(huán)的等效閉環(huán)傳遞函數(shù)電流環(huán)經(jīng)簡化后可視作轉(zhuǎn)速環(huán)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，為此，須求出它的閉環(huán)傳遞函精品文檔放心下載數(shù)。KW(s)I(s)s(TsI1)1diKT1cliU*(s)/1s1iIis2Ks(Ts1)KiII忽略高次項(xiàng)，上式可降階近似為Wcli(s)11s1KI,.近似條件可由式11c求出1Kcn3TIi式中-----轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)頻率特性的截止頻率。cn接入轉(zhuǎn)速環(huán)內(nèi)，電流環(huán)等效環(huán)節(jié)的輸入量應(yīng)為U*i(s)，因此電流環(huán)在轉(zhuǎn)速環(huán)中應(yīng)等效為精品文檔放心下載1I(s)W(s)dcliiKs1I2.轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇電流環(huán)的等效閉環(huán)傳遞函數(shù)為1I(s)W(s)dclii

K1s1I用電流環(huán)的等效環(huán)節(jié)代電流環(huán)后，整個(gè)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖便如下圖感謝閱讀所示。電流環(huán)I(s)dLU*(s)1+U*(s)1I(s)Rn(s)nndTs+1ASR1s1CTs+0nU(s)KIemnTs+10n圖2-26轉(zhuǎn)速環(huán)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖及其簡化轉(zhuǎn)速換的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖及其化簡（用等效環(huán)節(jié)代替電流環(huán)）謝謝閱讀和電流環(huán)中一樣，把轉(zhuǎn)速給定濾波和反饋濾波環(huán)節(jié)移到環(huán)內(nèi)，同時(shí)將給定信感謝閱讀號(hào)改成U*n(s)/，再把時(shí)間常數(shù)為1/KI和T0n的兩個(gè)小慣性環(huán)節(jié)合并起來，感謝閱讀近似成一個(gè)時(shí)間常數(shù)為的慣性環(huán)節(jié)。其中電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù)K2T20.00270.0054s，（0.0074s）i則轉(zhuǎn)速環(huán)節(jié)小時(shí)間常數(shù)1TT0.00540.0050.0104snKonI（0.0074+0.01=0.0174S）,.則轉(zhuǎn)速環(huán)結(jié)構(gòu)框圖可簡化為下圖U*(s)I(s)U*(s)I(s)dLn(s)n/R+ASRndTs+1CTs+nem轉(zhuǎn)速換的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖及其化簡（等效成單位負(fù)反饋系統(tǒng)和小慣性的近似處理）按照設(shè)計(jì)要求，選用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為W(s)Kn(ns1)ASRsn式中Kn----轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)；n----轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù)。這樣，調(diào)速系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為感謝閱讀RW(s)Kn(ns1)KnR(ns1)nsCTs(Ts1)CTs2(Ts1)nemnnemn令轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)增益為KRKNnCTnem則W(s)KN(ns1)ns2(Ts1)n不考慮負(fù)載繞動(dòng)時(shí)，校正后的調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖如下圖謝謝閱讀U*(s)nn(s)+K(s1)Nns2(Ts1)n轉(zhuǎn)速換的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖及其化簡（校正后成為典型Ⅱ型系統(tǒng)）3.計(jì)算轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù),.按跟隨和抗擾性能都較好的原則，取h5，則ASR的超前時(shí)間常數(shù)為感謝閱讀hT50.0104s0.052s（5*0.0174=0.087s）謝謝閱讀n轉(zhuǎn)速開環(huán)增益Kh151s21109.47s2（396.4）N2h2T22520.01042nASR的比例系數(shù)為K(h1)CT(51)1.350.120.25.75（11.7）em250.056.50.0104n2hRTn4.檢驗(yàn)近似條件轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率KNK1109.470.052s157.69s1cnNn11）電流環(huán)傳遞函數(shù)簡化條件為1K1185.193TI30.0027s187.30s1cni滿足簡化條件。2）轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件為1K1185.193TI30.005s164.15s1cnon滿足簡化條件。5.計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻和電容含給定濾波與反饋濾波的PI型轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器如圖2-10所示：感謝閱讀含給定濾波與反饋濾波的PI型轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器其中*為轉(zhuǎn)速給定電壓，*：調(diào)節(jié)器的輸出是電ni流調(diào)節(jié)器的給定電壓。取R40k，則0,.KR5.7540k230k，取230k謝謝閱讀nn0Cn0.052F0.23uF，取0.23uFnR230103n4Ton40.005F