双闭环交流调速系统课程设计

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运动控制课程设计不可逆直流PWM双闭环调速系统

运动控制课程设计不可逆直流PWM双闭环调速系统

运动控制课程设计-不可逆直流PWM双闭环调速系统运动控制课程设计-不可逆直流PWM双闭环调速系统一、设计背景和目的随着工业自动化的快速发展,运动控制系统的应用越来越广泛。

其中,不可逆直流PWM双闭环调速系统在许多场合具有重要作用。

本设计旨在加深对运动控制理论的理解,通过实际操作,掌握不可逆直流PWM双闭环调速系统的设计方法。

二、系统概述不可逆直流PWM双闭环调速系统主要包括电流反馈环和速度反馈环。

电流反馈环主要用于控制电流,速度反馈环则主要用于控制转速。

通过两个环路的协同作用,实现对电机转速的精确控制。

三、系统设计1.硬件设计本系统主要由功率电路、控制电路、检测电路和驱动电路组成。

功率电路包括PWM逆变器和整流器,用于实现直流电转换为交流电,并根据控制信号调节输出电压。

控制电路主要包括控制器和算法,用于实现对电流和转速的反馈控制。

检测电路包括电流检测和速度检测,用于实时监测电流和转速。

驱动电路包括PWM驱动器和H桥驱动器,用于驱动电机旋转。

2.软件设计本系统的软件部分主要包括电流控制环和速度控制环的实现。

电流控制环通过比较实际电流与设定电流的差值,运用PI(比例积分)控制算法调节PWM逆变器的输出电压,以实现对电流的精确控制。

速度控制环则通过比较实际速度与设定速度的差值,运用PI控制算法调节PWM驱动器的占空比,以实现对转速的精确控制。

两个环路之间采用串联连接,电流控制环作为速度控制环的内环,以实现对电流和转速的高效控制。

四、测试与分析1.测试方法为验证本系统的性能,需要进行电流控制环测试和速度控制环测试。

在电流控制环测试中,设定电流值,观察实际电流是否能够快速、准确地跟踪设定值。

在速度控制环测试中,设定转速值,观察实际转速是否能够快速、准确地跟踪设定值。

2.结果分析通过测试,可以发现本系统在电流控制环和速度控制环方面均具有较好的性能。

在电流控制环测试中,实际电流能够快速、准确地跟踪设定值,跟踪误差较小。

双闭环调速电拖课程设计

双闭环调速电拖课程设计

双闭环调速电拖课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解双闭环调速电拖系统的基本组成、工作原理及其在实际工程中的应用。

2. 学生能够掌握双闭环调速系统中速度环和电流环的基本控制策略,并了解其参数对系统性能的影响。

3. 学生能够阐述双闭环调速系统与单闭环系统的区别,分析双闭环系统的优势。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计简单的双闭环调速电拖系统,并进行参数调试。

2. 学生通过实验和仿真,能够分析双闭环调速系统的动态性能,提出优化措施。

3. 学生能够运用相关软件(如MATLAB/Simulink)对双闭环调速系统进行建模与仿真,验证控制策略的有效性。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力拖动自动控制系统浓厚的兴趣,激发他们探索新知识的热情。

2. 培养学生具备良好的团队合作意识,提高沟通与协作能力。

3. 通过课程学习,引导学生树立正确的工程观念,认识到技术对社会发展的贡献,增强社会责任感和使命感。

课程性质:本课程为电气工程及其自动化专业高年级的专业课程,旨在帮助学生将理论知识与实际应用相结合,提高解决实际问题的能力。

学生特点:学生具备一定的电力电子技术、自动控制原理等基础知识,具有较强的动手能力和探究精神。

教学要求:教师需注重理论与实践相结合,注重启发式教学,引导学生主动参与课堂讨论,提高学生的创新能力和实践能力。

同时,关注学生的个体差异,因材施教,确保每位学生都能在课程中取得具体的学习成果。

二、教学内容1. 双闭环调速电拖系统概述:介绍双闭环调速电拖系统的基本概念、发展历程、应用领域,使学生对其有一个整体的认识。

教材章节:第二章第一节2. 双闭环调速电拖系统组成及工作原理:详细讲解系统的各个组成部分及其作用,分析工作原理,为后续学习奠定基础。

教材章节:第二章第二节3. 速度环和电流环控制策略:讲解双闭环调速系统中速度环和电流环的控制策略,包括PID控制、矢量控制等,分析各控制策略的优缺点。

双闭环三相异步电动机调压调速的系统设计与仿真课程设计模板

双闭环三相异步电动机调压调速的系统设计与仿真课程设计模板

第1章绪论1.1 双闭环三相异步电动机调压调速系统旳原理和构成调压调速即通过调整通入异步电动机旳三相交流电压大小来调整转子转速旳措施。

理论根据来自异步电动机旳机械特性方程式:其中,p为电机旳极对数;w1为定子电源角速度;U1为定子电源相电压;R2’为折算到定子侧旳每相转子电阻;R1为每相定子电阻;L11为每相定子漏感;L12为折算到定子侧旳每相转子漏感;S为转差率。

图1-1 异步电动机在不一样电压旳机械特性由电机原理可知,当转差率s基本保持不变时,电动机旳电磁转矩与定子电压旳平方成正比。

因此,变化定子电压就可以得到不一样旳人为机械特性,从而到达调整电动机转速旳目旳1.2 双闭环三相异步电动机调压调速系统旳工作原理系统主电路采用3个双向晶闸管,具有体积小。

控制极接线简朴等长处。

A.B.C为交流输入端,A 3.B3.C3为输出端,接向异步电动机定子绕组。

为了保护晶闸管,在晶闸管两端接有阻容器吸取装置和压敏电阻。

控制电路速度给定指令电位器BP1所给出旳电压,经运算放大器N构成旳速度调整器送入移相触发电路。

同步,N还可以得到来自测速发电机旳速度负反馈信号或来自电动机端电压旳电压反馈信号,以构成闭环系统,提高调速系统旳性能。

移相触发电路双向晶闸管有4种触发方式。

本系统采用负脉冲触发,即不管电源电压在正半周期还是负半周期,触发电路都输出负得触发脉冲。

负脉冲触发所需要旳门极电压和电流较小,故轻易保证足够大旳触发功率,且触发电路简朴。

TS是同步变压器,为保证触发电路在电源正负半波时都能可靠触发,又有足够旳移相范围,TS采用DY11型接法。

移相触发电路采用锯齿波同步方式,可产生双脉冲并有强触发脉冲电源(+40V)经X31送到脉冲变压器旳一次侧第2章双闭环三相异步电动机调压调速系统旳设计方案2.1 主电路设计调压电路变化加在定子上旳电压是通过交流调压器实现旳。

目前广泛采用旳交流调压器由晶闸管等器件构成。

它是将三个双向晶闸管分别接到三相交流电源与三相定子绕组之间通过调整晶闸管导通角旳大小来调整加到定子绕组两端旳端电压。

双闭环调速系统课程设计成果说明书

双闭环调速系统课程设计成果说明书

双闭环直流电机调速系统设计摘要转速、电流双闭环控制直流调速系统是性能很好、应用最广的直流调速系统。

根据晶闸管的特性,通过调节控制角α大小来调节电压。

基于设计题目,直流电动机调速控制器选用了转速、电流双闭环调速控制电路。

在设计中调速系统的主电路采用了三相全控桥整流电路来供电。

本文首先确定整个设计的方案和框图。

然后确定主电路的结构形式和各元部件的设计,同时对其参数的计算,包括整流变压器、晶闸管、电抗器和保护电路的参数计算。

接着驱动电路的设计包括触发电路和脉冲变压器的设计。

最后,即本文的重点设计直流电动机调速控制器电路,本文采用转速、电流双闭环直流调速系统为对象来设计直流电动机调速控制器。

为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用,可在系统中设置两个调节器,分别调节转速和电流,即分别引入转速负反馈和电流负反馈,二者之间实行嵌套联接。

从闭环结构上看,电流环在里面,称作内环;转速环在外边,称做外环。

这就形成了转速、电流双闭环调速系统。

先确定其结构形式和设计各元部件,并对其参数的计算,包括给定电压、转速调节器、电流调节器、检测电路、触发电路和稳压电路的参数计算然后最后采用MATLAB/SIMULINK 对整个调速系统进行了仿真分析,最后画出了调速控制电路电气原理图。

关键词:双闭环;转速调节器;电流调节器第1章绪论1.1 直流调速系统的概述三十多年来,直流电机调速控制经历了重大的变革。

首先实现了整流器的更新换代,以晶闸管整流装置取代了习用已久的直流发电机电动机组及水银整流装置使直流电气传动完成了一次大的跃进。

同时,控制电路已经实现高集成化、小型化、高可靠性及低成本。

以上技术的应用,使直流调速系统的性能指标大幅提高,应用范围不断扩大。

直流调速技术不断发展,走向成熟化、完善化、系列化、标准化,在可逆脉宽调速、高精度的电气传动领域中仍然难以替代。

直流调速是指人为地或自动地改变直流电动机的转速,以满足工作机械的要求。

从机械特性上看,就是通过改变电动机的参数或外加工电压等方法来改变电动机的机械特性,从而改变电动机机械特性和工作特性机械特性的交点,使电动机的稳定运转速度发生变化。

双闭环调速系统课程设计

双闭环调速系统课程设计

双闭环调速系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解双闭环调速系统的基本原理和组成部分;2. 学生能掌握双闭环调速系统中速度环和电流环的工作原理及其相互关系;3. 学生能了解双闭环调速系统在工业生产中的应用。

技能目标:1. 学生能运用所学知识,分析并设计简单的双闭环调速系统;2. 学生能通过实际操作,完成双闭环调速系统的调试和优化;3. 学生能运用相关软件或工具,对双闭环调速系统进行仿真和分析。

情感态度价值观目标:1. 学生对双闭环调速系统产生兴趣,培养主动学习和探究的精神;2. 学生认识到双闭环调速系统在工程技术领域的重要性,增强对相关职业的认同感;3. 学生在团队协作中,培养沟通、合作和解决问题的能力。

课程性质:本课程为电气工程及其自动化专业核心课程,旨在使学生掌握双闭环调速系统的基本原理和设计方法。

学生特点:学生具备一定的电路基础和自动控制理论,具有较强的动手能力和探究精神。

教学要求:结合理论教学和实践操作,注重培养学生的实际应用能力和创新意识。

通过分解课程目标为具体学习成果,使学生在掌握知识的同时,提高技能和情感态度价值观。

后续教学设计和评估将以此为基础,确保课程目标的实现。

二、教学内容1. 双闭环调速系统基本原理- 介绍双闭环调速系统的定义、分类及其在工业生产中的应用;- 分析双闭环调速系统的结构及工作原理。

2. 速度环和电流环的工作原理- 详细讲解速度环和电流环的组成、功能及相互关系;- 分析速度环和电流环的参数整定方法及其对系统性能的影响。

3. 双闭环调速系统设计- 介绍双闭环调速系统的设计步骤和方法;- 结合实际案例,分析并设计双闭环调速系统。

4. 双闭环调速系统的调试与优化- 讲解双闭环调速系统调试的原理和方法;- 介绍优化双闭环调速系统性能的途径。

5. 双闭环调速系统的仿真与分析- 介绍常用仿真软件及其在双闭环调速系统中的应用;- 结合实际案例,进行双闭环调速系统的仿真分析。

双闭环PWM调速课程设计完整版

双闭环PWM调速课程设计完整版

《交直流调速》课程设计设计题目双闭环可逆直流脉宽PWM调速系统设计所在系信息与机电工程系姓名林超学号 ********* 任课老师郑金辉专业年级电气工程及其自动化2011级2014年12 月 1日目录交直流调速课程设计任务书 (1)1题目:双闭环可逆直流脉宽PWM调速系统设计 (1)2设计目的 (1)3系统方案的确定 (1)4设计任务 (1)5课程设计报告的要求: (2)6结束语 (2)直流调速课程设计说明书 (3)1 方案设计 (3)1.1选择双闭环调速系统的理由 (3)1.2选择PWM控制系统的理由 (5)1.3选择IGBT的H桥型主电路的理由 (5)1.4方案选定 (5)1.5双闭环可逆直流脉宽调速系统的原理 (6)2 主电路结构的设计 (6)2.1PWM变换器介绍 (6)2.2桥式可逆PWM变换器的工作原理 (7)2.3H型主电路的波形分析 (7)2.4泵升电路 (9)2.6双闭环系统的稳态结构图 (11)2.7双闭环直流调速系统的动态结构图 (12)2.9双闭环直流PWM调速系统的硬件结构图 (12)3 参数设计 (13)3.1整流变压器的选择 (13)3.2IGBT管的参数 (14)3.3缓冲电路的参数 (14)3.4整流二极管的参数 (14)3.5泵升电路参数 (15)4 系统控制电路的设计 (15)4.1PWM信号控制器 (15)4.1.1 SG3525芯片的说明 (15)4.1.2 SG3525芯片各部分功能 (16)4.2驱动电路选用 (17)4.2.1 UAA4002驱动电路的特点 (17)4.2.2 正、反向驱动的功能 (18)5 双闭环调节器设计 (19)5.1电流环的设计 (19)5.1.1确定时间常数 (20)5.1.2 选择电流调节器结构 (21)5.1.3选择电流调节器参数 (21)5.1.4 检验近似条件 (21)5.1.5计算ACR的电阻和电容 (22)5.2转速环的设计 (22)5.2.1 确定时间常数 (22)5.2.2 ASR结构设计 (22)5.2.3 选择ASR参数 (23)5.2.4 校验近似条件 (23)5.2.5 计算ASR电阻和电容 (23)5.2.6 检验转速超调量 (23)5.2.7 校验过渡过程时间 (24)5.3反馈单元 (24)5.3.1 转速检测装置选择 (24)5.3.2 电流检测单元 (24)6 结束语 (25)7 系统总电路图 (25)参考文献 (27)交直流调速课程设计任务书1 题目:双闭环可逆直流脉宽PWM调速系统设计2 设计目的1、对先修课程(电力电子学、自动控制原理等)的进一步理解与运用2、运用《电力拖动控制系统》的理论知识设计出可行的直流调速系统,通过建模、仿真验证理论分析的正确性。

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《交直流调速系统》课程设计说明书双闭环直流调速系统院、部:电气与信息工程学院学生姓名:学号:指导教师:专业:班级:完成时间:目录交直流调速系统课程设计指导书一、课程设计大纲适用专业:电气自动化、电气工程及其自动化总学时:2周1.课程设计的目的课程设计室本课程教学中极为重要的实践性教学环节,它不但起着提高本课程教学质量、水平和检验学生对课程内容掌握程度的作用,而且还将起到从理论过度到实践的桥梁作用。

因此,必须认真组织,周密布置,积极实施,以期达到下述教学目的:(1)通过课程设计,使学生进一步巩固、深化和扩充在交直流调速及相关课程设计方面的基本知识、基础理论和基本技能,达到培养学生独立思考、分析和解决实际问题的能力。

(2)通过课程设计,让学生独立完成一项直流或交流调速系统课题的基本设计工作,达到培养学生综合应用所学知识和实际查阅相关设计资料能力的目的。

(3)通过课程设计,使学生熟悉设计过程,了解设计步骤,掌握设计内容,达到培养学生工程绘图和编写设计说明书能力的目的,为学生今后从事相关方面的实际工作打下良好基础。

2.课程设计的要求(1)根据设计课题的技术指标和给定条件,在教师指导下,能够独立而正确地进行方案论证和设计计算,要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整。

(2)要求掌握交直流调速系统的设计内容、方法和步骤。

(3)要求会查阅有关参考资料和手册等。

(4)要求学会选择有关元件和参数。

(5)要求学会绘制有关电气系统图和编制元件明细表。

(6)要求学会编写设计说明书。

3.课程设计的程序和内容(1)学生分组、布置题目。

首先将学生按学习成绩、工作能力和平时表现分成若干小组,每小组按优、中、差合理搭配,然后下达课程设计任务书,原则上每小组一个题目。

(2)熟悉题目、收集资料。

设计开始,每个学生应按教师下达的具体题目,充分了解技术要求,明确设计任务,收集相关资料,包括参考书、手册和图表等,为设计工作做好准备。

(3)总体设计。

双闭环调速课程设计

双闭环调速课程设计

双闭环调速课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解双闭环调速系统的基本原理,掌握其组成部分及功能。

2. 学生能掌握双闭环调速系统中速度闭环和电流闭环的工作原理及其相互关系。

3. 学生能运用所学知识分析双闭环调速系统的性能,并对其进行优化。

技能目标:1. 学生能通过实际操作,搭建简单的双闭环调速系统,并对其进行调试。

2. 学生能运用相关软件(如MATLAB/Simulink)对双闭环调速系统进行仿真分析。

3. 学生能运用所学知识解决实际工程中与双闭环调速相关的问题。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电气工程及自动化领域的兴趣,激发他们的学习热情。

2. 培养学生具备团队合作意识,提高他们在实际工程中的沟通与协作能力。

3. 培养学生严谨的科学态度,使他们认识到技术在现代社会中的重要作用。

课程性质:本课程为电气工程及其自动化专业的一门专业课程,旨在让学生掌握双闭环调速系统的原理及其在实际工程中的应用。

学生特点:学生已具备一定的电路分析、自动控制理论基础,具有一定的动手能力和问题解决能力。

教学要求:结合课程性质、学生特点,将课程目标分解为具体的学习成果,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和创新能力。

在教学过程中,关注学生的个体差异,引导他们主动探究,培养他们解决问题的能力。

同时,注重培养学生的团队合作意识和科学态度。

二、教学内容1. 双闭环调速系统概述:介绍双闭环调速系统的基本概念、发展历程、应用领域及发展趋势。

教材章节:第一章2. 双闭环调速系统原理:讲解速度闭环和电流闭环的工作原理、参数设置及相互关系。

教材章节:第二章3. 双闭环调速系统性能分析:分析双闭环调速系统的稳态性能、动态性能及其影响因素。

教材章节:第三章4. 双闭环调速系统设计:介绍双闭环调速系统的设计方法、步骤和注意事项。

教材章节:第四章5. 双闭环调速系统仿真与实验:运用MATLAB/Simulink软件进行双闭环调速系统的仿真分析,以及实际操作搭建和调试双闭环调速系统。

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安徽科技学院2011年度本科生交流调速课程设计安徽科技学院双闭环交流调速系统设计交流调速系统课程:系:机电与车辆学院院业:电气工程及其自动化专2008 级年级:陈宇邓大伟张帅牛淼邱明贺学生姓名:孙红禄邓锐学号:范智平(讲师)导师及职称:19月年2011121安徽科技学院2011年度本科生交流调速课程设计号摘要本设计介绍了交流调速系统的基本概况及其研究意义,同时提出了本设计所要研究解决的问题,接着对系统各部分所需元器件进行比较选择并进行总体设计,最后采用工程设计方法对双闭环交流调速系统进行辅助设计,进行参数计算和近似校验。

在调节器选择方面,本设计选择的PI调节器,使得线路大为简化,且性能优良、调试方便、运行可靠、成本降低。

触发电路则采用一种新型高性能集成移相触发器(MC787)设计的触发电路,它克服了分立元件缺点,抗干扰性优良,具有输入阻抗高、移相范围宽、装调简便、使用可靠、只需一片MC787就可以完成三相相移功能,使用效果较好。

2安徽科技学院2011年度本科生交流调速课程设计目录1 绪论 (4)1.1研究交流调速系统的意义 (4)1.2本设计所做的主要工作 (4)2 交流调速系统 (4)2.1交流电机常用的调速方案及其性能比较 (4)2.2三相交流调压调速的工作原理 (5)2.3双闭环控制的交流调速系统 (6)2.3.1转速电流双闭环调速系统的组成 (7)2.3.2 稳态结构图和静特性 (7)3 电路参数计算 (10)3.1系统主电路的参数计算 (10)3.2根据系统方块图进行动态计算 (10)3.3调节器的设计参数计算 (12)3.3.1 电流调节器的参数计算 (13)3.3.2 转速调节器的参数计算 (14)4 控制系统硬件电路设计 (17)4.1调节器的选择和调整 (17)4.2触发电路的设计 (18)4.3系统给定积分器 (20)5设计体会 (22)6参考文献 (22)3安徽科技学院2011年度本科生交流调速课程设计1 绪论研究交流调速系统的意义1.1随着电力电子器件,大规模集成电路和计算机控制技术的迅速发展,以及现代控制理论向交流电气传动领域的渗透,为交流调速系统的开发研究进一步创造了有利的条件。

诸如交流电动机的串级调速、各种类型的变频调速,特别是矢量控制技术的应用,使得交流调速系统逐步具备了宽的调速范围、较高的稳速精度、快速的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能。

现在从数百瓦的伺服系统到数百千瓦的特大功率高速传动系统,从一般要求的小范围调速传动到高精度、快响应、大范围的调速传动,从单机传动到多机协调运转,已几乎都可采用交流调速传动。

交流调速系统具有下面几个主要优点:1、交流电动机特别是鼠笼异步电动机的价格远低于直流电动机。

2、交流电动机不易出现故障,维修非常简单。

3、交流电动机的使用场合没有限制。

4、交流电动机的单机容量可远大于直流电动机。

1.2 本设计中我们所做的主要工作本设计通过对双闭环交流调压调速系统发展趋势的分析,比较了多种常用的交流调速方案,并做出了方案选择。

确定了控制系统方案后。

对系统各个环节的设计参数进行了详细计算。

在系统硬件设计方面进行了交流调压器的选择、和触发电路的选择。

最后构建了双闭环交流调压调速系统,得到了较为满意的结果。

2 交流调速系统2.1 交流电机常用的调速方案及其性能比较由电机学知,交流异步电动机的转速公式如下:4安徽科技学院2011年度本科生交流调速课程设计(2-1)p/s)fn?60(1?n1式中——电动机定子绕阻的磁极对数;p n——电动机定子电压供电频率;f1s ——电动机的转差率。

从式(2-1)中可以看出,调节交流异步电动机的转速有三大类方案。

1.改变电动机的磁极对数由异步电动机的同步转速(2-2)pf/n?60n01可知,在供电电源频率不变的条件下,通过改接定子绕组的连接f1方式来改变异步电动机定子绕组的磁极对数,即可改变异步电动机的p n n,从而达到调速的目的。

同步转速02.变频调速从式(2-1)中可以看出,当异步电动机的磁极对数一定,转差率p n n基可以达到调速目的,改变定子绕组的供电频率电动机转速s—定时,f1本上与电源的频率成正比,因此,平滑地调节供电电源的频率,就能f1平滑,无级地调节异步电动机的转速。

变频调速调速范围大,低速特性较硬,基频以下,属于恒转矩调速方式,在基频以上,属于恒功H?50f Z率调速方式,与直流电动机的降压和弱磁调速十分相似。

且采用变频起动更能显著改善交流电动机的起动性能,大幅度降低电机的起动电流,增加起动转矩。

3.变转差率调速在交流异步电动机中,从定子传入转子的电磁功率PM可以分成两部分:一部分是拖动负载的有效功率,另一部分是转差功率P)??(1SP M2P?sP,与转差率s成正比,它的去向是调速系统效率高低的标志。

MS2.2 三相交流调压调速的工作原理异步电动机的调压调速是指改变定子电压调速。

如图2.1画出了定子5安徽科技学院2011年度本科生交流调速课程设计'')(电压为、时的机械特性。

其特点是:、UUUUU?U?111111ns也不变。

不变,1)变定子电压时,m0T及启动转矩与定子电压的平方成正比。

最大转矩因此当定子2) T nq T和减小很小。

电压降低时,T nq3)定子电压越低,机械特性直线段的斜率越大,即特性越软。

图2-1画出了恒转矩负载特性和通风机特性。

对于恒转矩特性,电动nns稳定运行。

在不同电压下的(段和~0~机只能在机械特性直线段)m0m稳定工作点分别为a、b、c。

对于通风机负载,电动机在机械特性的全段n~0段或转差率范围(即转速0~1段)都能稳定运行。

在不同电压下的0稳定工作点分别是a'、b'、c'。

由图可见,当定子电压降低时,稳定运行n?n?nn?n?n),从而实现了转速的调节。

,时的转速将降低('c'aabc'bsab通风机负载特性c”Ua1Smn m b' 'c 'U>U'>U”111T emax T图2-1 异步电动机不同电压下的机械特性2.3 双闭环控制的交流调速系统2.3.1 转速电流双闭环调速系统的组成为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用,在系统中设置了两个调6年度本科生交流调速课程设计安徽科技学院2011节器,分别调节转速和电流,二者之间实行串级联结,这就是说,把转速再用电流调节器的输出去控制晶闸调节器的输出当作电流调节器的输入,转从结构上来看,电流调节环在里面,叫做内环;管整流器的触发装置。

速调节环在外面,叫做外环。

这样就形成了转速、电流双闭环调速系统。

双闭环调速系统的两个调节器一般都动态性能,为了获得良好的静、调节器,要注意的是,考虑到运算放大器的输出是带限幅的,转PI采用 U,它决定了电流调节器给的输出限幅(饱和)电压是速调节器ASR im U,它限制了晶的输出限幅电压是定电压的最大值;电流调节器ACR ctm闸管整流器输出电压的最大值。

2.3.2稳态结构图和静特性对于静特性来说,有转速调节器饱和与不饱和两种情况。

1)转速调节器不饱和(这时,两个调节器都不饱和,稳定时,它们的输入偏差电压都是零。

因此??n?UU?)(2-3nn??I??UU(2-4)dii*U n第一个关系式可得)(2-5由式2-2n?n?0?A?n ASR2-3由上面的式子得到静特性图的段。

与此同时,由于0**,从上述第二个关系式可知:不饱和,错误!未找到引用源。

UU?imi An?(理想空载状态)一直延续到段静特性从。

这是说0?I?II ddmd0II一般都是大于额定电流,而的。

这就是静特性的运行段。

II?dmd dmdnom 2)转速调节器饱和(?U,转速外环成开环状态,转速的变这时,ASR输出达到限幅值im化对系统不再产生影响。

双闭环系统变成一个电流无静差的单闭环系统。

??I?IU?稳态时 2-6 ()dmimd7安徽科技学院2011年度本科生交流调速课程设计式中,最大电流是由设计者选定的,取决于电机的容许过载能力I dm和拖动系统允许的最大加速度。

式中所描述的静特性是图2-3中的A-B?UU?nn?,的情况。

00n2-2 图双闭环调速系统稳态结构图I时表现为转速无静差,双闭环调速系统的静特性在负载电流小于dm I后,转速调节器这时,转速负反馈起主要调节作用。

当负载电流达到dm得到过电流系统表现为电流无静差,饱和,电流调节器起主要调节作用,调节器分别形成内、外两个闭环的效PI的自动保护。

这就是采用了两个然而果。

这样的静特性显然比带电流截止负反馈的单闭环系统静特性好。

特别是为了避免零点漂实际上运算放大器的开环放大系数并不是无穷大、调节器”时,静特性的两段实际上都略有很小的静差,PI移而采用“准中虚线所示。

如图2-38年度本科生交流调速课程设计安徽科技学院20112-3 双闭环系统的稳态特性图 4.各变量的稳态工作点和稳态参数计算各变量之双闭环调速系统在稳态工作中,当两个调节器都不饱和时,间有下列关系???n?nU?U?(2-7)0nn???IU?U??I)( 2-8dLdii??IIRC?UCUn?eddLden0)2-9 (??U?ct KKK sss?U决定的,上述关系表明,在稳态工作点上,转速n是由给定电压n?U UI的大小则同时是由负载电流决定的,而控制电压ASR的输出量ctdLi?U II调节。

这些关系反映了和PIn取决于和,或者说,同时取决于ndLd PI比例环节的输出量总是正比于其输入量,调节器的特点。

而P器不同于而是由它后面环节的需要其输出量的稳态值与输入无关,调节器则不然,调节器提供多么大的输出值,它就能提供多少,直决定的。

后面需要PI到饱和为止。

双闭环调速系统的稳态参数计算与单闭环有静差系统鉴于这一特点,9年度本科生交流调速课程设计安徽科技学院2011即根据各调节器的给定与而是和无静差系统的稳态计算近似,完全不同,*错误!未找到引反馈值计算有关的反馈系数:转速反馈系数n/n?U maxnm???UU是两个给定电压的最大值用源。

;电流反馈系数和,I/?U imnmdmim受运算放大器的允许输入电压限制的。

3 电路参数计算 3.1 系统主电路的参数计算 )的参数为:已知系统控制电机(绕线式转子三相异步电动机nUIP,,,,A8540KW??min1480r/?380V?N1NN1N f91.5?cosφ=0.87,E=340V,I=81A,,Δ/Y联结,HZ50??2N2N100,N2。

,J=2.367kg.mλ=3m IN?0.55A,Y接晶闸管未导通时,均承受本相相电压,导通时电流为流过晶闸管最大电流时,对应波形为全波,根据有效值I公式为:1?22???t(dI?t)][i?20(3-1)I?0.55A,所对应的电流有效值应小于额定电流负载平均电流'I d K1.57IT这里取所对应的有效值电流,即1A。

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