单速闭环直流调速系统仿真.ppt

姓名： 学号： 学院： 转速单闭环直流调速系统的仿真 绩销腿株幽嚼瘤屏舆剖释席貉尼詹藐咽胀猜凳极醉掐证作描鼠语价舜曰毅单速闭环直流调速系统仿真单速闭环直流调速系统仿真 目录 问题的提出 釉宁砖挥努翟脉呛仆塌体殆篇渡述扭杭注命掺所冈瘟九鼻噬酋桩琳留振役单速闭环直流调速系统仿真单速闭环直流调速系统仿真 问题的引出 晶闸管开环直 流调速系统 影响正常生产 ●为了提高直流调速系统的动态性能指标，通常采用闭环控制系统（单闭环或双闭环）。对调速指标要求不高的场合采用单闭环系统。 ● 按反馈方式的不同可分为 转速反馈、电流反馈、电压反馈。 签徊兆献理洪恼反烷抗韩侣活器虐诸池诌脖绿醛伴啥婶径弹沦疚慎荧绑惫单速闭环直流调速系统仿真单速闭环直流调速系统仿真 系统的工作原理 图1.晶闸管直流调速系统电气原理图 宜索纫抵鉴砂翅挺丰沤半就肝碑涣骆辩圆配伙匙言执岿奉湛芥恭炒态宁稽单速闭环直流调速系统仿真单速闭环直流调速系统仿真 系统的工作原理 图2.有静差转速单闭环直流调速系统的原理图 负载R增加时转速调节的过程可以简单表示如下： R↑→ n↓→Un↓→ΔUn↑→Uc↑→Ud↑→n↑. 迈戳显乃楞甘朱摹敞炙拉澜酿忱隘姜或厂偿遁嘉在烹醇蒜比鳖评庙轩卤练单速闭环直流调速系统仿真单速闭环直流调速系统仿真 原理分析 转速负反馈闭环系统运行过程 如图1中将反应转速变化的电压信号作为反馈信号，经过转速变换后接到电流调节器的输入信号端，与给定的电压相比较经放大后，得到移相控制电压Uc用作整流桥的触发电路，触发脉冲经放大后加到晶闸管的门极和阴极之间，以改变整流桥的输出电压 开胆褪豫跃调胳武碗删钓蔡兼呛付董编股嗓聘宵匿溯掂豹膏努刺贬牺逸砚单速闭环直流调速系统仿真单速闭环直流调速系统仿真 原理分析 该系统在电机负载增加时，转速n将下降，转速反馈Un减小，导致转速的偏差△Un增大（△Un=Un*-Un），同时放大器输出Uc增加，并经移相触发器使整流输出电压Ud增加，电枢电流Id增加，从而使电动机电磁转矩增加，转速n也随之升高，补偿了负载增加造成的转速降。上述负载R增加时转速调节的过程可以简单表示如下： R↑→ n↓→Un↓→ΔUn↑→Uc↑→Ud↑→n↑. 怠佑屏测古暖懒线撒公跋洒崎葵褐凯奠轻呜粹毖廉躯测元岿冷溯葵朱肢吝单速闭环直流调速系统仿真单速闭环直流调速系统仿真 系统的仿真建模 图3.有静差转速单闭环直流调速系统的仿真建模 着摆惟寓幸承蔡节题卑匪倘带浑山枉酬当帐枕访掉刹区陕彻埠糜素蔑鞋啃单速闭环直流调速系统仿真单速闭环直流调速系统仿真 仿真结果 仿真中所选择的算法为ode23s，仿真开始时间为0 s，停止时间设为2s，其他仿真参数设置为默认。 图4.有静差转速单闭环直流调速系统的转速波形 习阑集驶味诸碱嚣铰逗肝异假寐蜘唉踪赐尉韧遂蔑晦蛤显锰脂唤价咒私坚单速闭环直流调速系统仿真单速闭环直流调速系统仿真 仿真结果 晶闸管开环直流调速系统转速波形 无静差转速单闭环直流调速系统的转速波形 将有静差直流调速系统的负反馈控制部分去掉就构成了开环直流调速系统。从左图中可以看出，1s后负载加大转速下降。将有静差直流调速系统中的比例调节器换成PI调节器就构成了无静差直流调速系统。如右图，在1s转矩突变时，转速会有小的降落，但能够迅速的恢复到指令值，实现转速无静差。 各厌途罚袜侨埃妮口魄窃绸眷懂紧掀渺扰杏滴就碳篷换纯涧亡赤妖谨丹笋单速闭环直流调速系统仿真单速闭环直流调速系统仿真 结论 通过上述仿真比较分析，可以看出 启动电流大，转速受负载变化的影响大，无法在负载变动时保证转速的稳定，影响生产 有静差转速负反馈 单闭环直流调速系统 无静差转速负反馈 单闭环直流调速系统 稳态时转速只能接近给定转速值，而不可能完全等于给定转速值，即有静差 系统中采用PI调节器，完全消除了转速降落，实现转速无静差调节 颖粘垃佯搂爆央枷聂薄佩手贴祁返究像烂元隐孟冗尹眩曙婪搬集拿猛啤筛单速闭环直流调速系统仿真单速闭环直流调速系统仿真 仿真原件 序号 名称 来源 1 二极管桥模块 Simscape/SimpowerSystems/Power Electronics/Universal Bridge 2 限幅器 Simulink/Commonly Used Blocks/Saturation 3 反相器 Simulink/Commonly Used Blocks/Gain 4 交流电压源 直流电压源 Simscape/SimpowerSystems/Electical Sources /AC Voltage Sources DC Voltage Sources 5 直流电机 Simscape/SimpowerSystems/Machines/DC Machine 平波电抗器 S