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任务1转速、电流双闭环直流调速系统的设计、接线与调试课程名称:交直流调速系统运行、维护与检修
任务1转速、电流双闭环直流调速系统的设计、接线与调试引导文:单闭环调速系统存在的问题:1.用一个调节器综合多种信号,各参数间相互影响,2.环内的任何扰动只有等到转速出现偏差才能进行调节,因而转速动态降落大。3.电流截止负反馈环节限制起动电流,不能充分利用电动机的过载能力获得最快的动态响应,起动时间较长。最佳理想起动过程:在电机最大电流(转矩)受限制条件下,希望充分利用电机的允许过载能力,最好是在过渡过程中始终保持电流(转矩)为允许的最大值。改进思路:为了获得近似理想的过渡过程,并克服几个信号综合在一个调节器输入端的缺点,最好的办法就是将主要的被调量转速与辅助被调量电流分开来加以控制,用两个调节器分别调节转速和电流,构成转速、电流双闭环调速系统。
任务1转速、电流双闭环直流调速系统的设计、接线与调试1.系统原理图
2.系统框图任务1转速、电流双闭环直流调速系统的设计、接线与调试
3.系统工作原理任务1转速、电流双闭环直流调速系统的设计、接线与调试(1)电流环及ACR的调节作用电流环的主要作用是稳定电枢电流。在Ugi一定的情况下,在电流环及电流调节器(ACR)的调节下,使稳态时电枢电流,若Id不为,电流环将进行调节。假设,电流环的自动调节过程为:直到时,为止。电流环的特点:1.自动限制最大电流2.有效抑制电网电压波动3.在系统启动时维持电动机的电枢电流为最大给定电流Idm,以缩短启动过渡过程时间。实现时间最优。
3.系统工作原理任务1转速、电流双闭环直流调速系统的设计、接线与调试(2)转速环及ASR的调节作用速度环的主要作用是稳定电动机的转速,消除转速偏差。稳态时,速度调节器ASR的输入电压所以,稳态时,整定额定转速可以通过调节电位器RP2来改变转速反馈系数α。当n不等于时,系统的自动调节过程如下:直到,为止。
3.系统工作原理任务1转速、电流双闭环直流调速系统的设计、接线与调试由此可知,速度环有如下性质:1.输出跟随给定。即调节给定电压Ugn即可调节转速n。2.转速环要求电流迅速响应转速n的变化,而电流环则要求电流维持不变。但电流环是内环,相当于转速环内的一个扰动,不起主导作用。3.能抑制负载变化对转速的影响。4.ASR的饱和输出限幅值Ugim作为系统最大给定电流值,以实现系统在最大电流约束下的时间最优启动过程(即启动时间最短)。
3.系统工作原理任务1转速、电流双闭环直流调速系统的设计、接线与调试(3)系统静特性转速调节器不饱和时系统的静特性:它是一条水平的特性,如图所示CA段。转速调节器饱和时系统的静特性:其中,最大电流Idm由设计者选定,取决于电动机允许的过载能力和拖动系统允许的最大加速度。如图所示AB段。
综上所示,1.双闭环调速系统的静特性在负载电流小于Idm时表现为转速无静差,这时转速负反馈起主要的调节作用。2.当Id=Idm时,对应于转速调节器的饱和输出Ugim,这时,电流调节器起主要的调节作用,系统表现为电流无静差,形成过电流的自动保护。3.这样的静特性显然比带电流截止负反馈的单闭环直流调速系统的静特性好。3.系统工作原理任务1转速、电流双闭环直流调速系统的设计、接线与调试综上所示,双闭环调速系统的静特性在负载电流小于Idm时表现为转速无静差,这时转速负反馈起主要的调节作用。当Id=Idm时,对应于转速调节器的饱和输出Ugim,这时,电流调节器起主要的调节作用,系统表现为电流无静差,形成过电流的自动保护。这样的静特性显然比带电流截止负反馈的单闭环直流调速系统的静特性好。123
综上所示.这样的静特性显然比带电流截止负反馈好。3.系统工作原理任务1转速、电流双闭环直流调速系统的设计、接线与调试(4)系统的启动三个阶段:第I阶段:电流上升阶段(0~t1)ASR从不饱和快速进入饱和状态。第II阶段:恒流升速阶段(t1~t2)ASR处于饱和状态,只有ACR起调节作用,负载电流维持在最大电流Idm上。第III阶段:转速调节阶段(t2~t4)ASR退出饱和,与ACR一起起调节作用。
综上所示.这样的静特性显然比带电流截止负反馈好。3.系统
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