任务3 数字式直流调速系统的设计.pptx

任务3数字式直流调速系统的设计课程名称：交直流调速系统运行、维护与检修

任务3数字式直流调速系统的设计引导文：随着大规模及超大规模集成电路制造工艺的迅速发展，微机的性能越来越高，价格越来越便宜。此外，由于电力电子技术的发展，使得大功率电子器件的性能迅速提高，因此，传统的模拟式调速系统正逐渐被具有单片计算机控制的数字式调速系统所取代。下面简单介绍数字式直流调速系统的组成和工作原理及应用。

任务2逻辑控制的无环流可逆调速系统实例分析数字式直流调速系统的硬件组成:框图主要由以下部分组成：输入部分、速度环、电流环、触发逻辑及晶闸管主电路。由硬件实现由软件实现

任务2逻辑控制的无环流可逆调速系统实例分析数字式直流调速系统的软件功能:1．输入部分外部给定信号可由直接给定输入端或斜坡给定输入端进入系统。在设定值综合模块中，通过单片机可方便地对输入信号（A/D转换后）进行扩大（乘法因子）、缩小（除法因子）、改变极性等处理；在给定积分模块中，可调整给定积分的加减速时间、斜率及停机时间，从而对不同的负载实现最佳的起、制动特性。

任务2逻辑控制的无环流可逆调速系统实例分析数字式直流调速系统的软件功能:2.电流环功能电流环包括电流限幅及电流调节器。电流限幅模块可根据实际要求设置主电流限幅和根据负载的不同设置过载限幅特性，实现对系统的过电流保护；电流调节器除了完成基本PI调节器功能外，系统可在电流环参数设置菜单中预先设置比例增益、积分时间常数、断续点电流百分比以及制动方式。电流环的自整定功能更为我们提供了先进调试手段。在调试时，我们先打开电流环菜单，将自整定功能置为“ON”，数字式调速系统便自动测试对象(电动机)的参数，并由内部程序自动生成PI调节器参数。

任务2逻辑控制的无环流可逆调速系统实例分析数字式直流调速系统的软件功能:3．转速环功能与电流环相同，我们可以在参数设定子菜单下找到速度环，在速度环菜单中，我们可以方便地设置转速环PI调节器的比例增益和积分时间常数，为改善电动机的起动性能，可起用积分分离功能，使系统在起动时转速调节器表现为P调节器。根据实际的反馈元件，我们可在菜单中选择电枢电压负反馈、测速发电机负反馈或光电编码器负反馈模式。转速环中的自适应功能，使数字式调速系统的控制性能更加完美。4.触发逻辑电路功能是按照主电路晶闸管的导通时序分配脉冲。

任务2逻辑控制的无环流可逆调速系统实例分析数字式直流调速系统的硬件组成:1.模拟量输入对输入的速度给定、电流给定等信号进行A/D转换及定标。2.模拟量输出经D/A转换，输出定标后的电枢电压、电枢电流及总给定电压，供给显示与监控电路。3.数字量输入将起动、点动、脉冲封锁、速度/电流选择、定时停机等开关量信号输入CPU，供CPU作出相应控制。4.数字量输出发出CPU工作正常、装置起动、零速或零给定等信号，以便与外部控制电路进行联锁控制。5.测速反馈输入根据系统不同的速度反馈方式，可选择不同输出端，反馈信号经转换后输出标定信号给CPU。6.RS232/422接口电路利用RS232串行通信接口电路，可方便地建立数字式调速装置与上位计算机的通信，用上位计算机对调速装置进行组态及参数设置。RS422驱动能力较RS232强，可为上位计算机提供远距离监控。

任务2逻辑控制的无环流可逆调速系统实例分析数字式直流调速系统的硬件组成:7.CPU及RAM/EPROM/E2PROM这是调速系统的核心部分，CPU除了完成速度环、电流环的调节、运算及触发脉冲分配外，还要处理输入、输出，实时监控及各种控制、保护信号，并将各种运行参数及运行状态分别送往LCD、LED显示出来。8.控制及保护电路用于采集电枢电压、电枢电流、磁场电压、磁场电流、欠电压、过电压、相序及缺相等信号，将信号转换后输入CPU。9.主电路及励磁电路主电路包含两个反并联的三相桥式全控整流电路，其触发信号由驱动单元经脉冲变压器提供。励磁电路由一个单相桥式半控整流电路组成，提供电动机可控励磁电压及电流。10.控制电源由一组开关电源组成，分别产生±5V（CPU电源）、±15V(A/D，D/A转换)、±10V（给定电压）及+24V（开关量信号）所需的电源。数字式直流调速系统的A1、A2端连接电动机M的电枢，F+、F-端连接电动机M的励磁绕组，Ll、L2、L3端通过主接触器连接三相交流电源，L、N为控制电源交流输入，LC、N接主接触器控制线圈。

任务2逻辑控制的无环流可逆调速系统实例分析数字式直流调速系统与模拟式直流调速系统的比较性能调速系统稳态精度动态性能可靠性调试难度模拟式低好低难数字式高稍差高易

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