第三章 双闭环直流调速系统PPT幻灯片

3双闭环直流调速系统，学习目标：了解单闭环直流调速系统的局限性和改进方法。掌握双闭环直流调速系统的组成和特性，就可以绘制其结构图。掌握双闭环直流调速系统静态特性分析方法，就可以进行相关静态计算。了解双闭环直流调速启动过程和特性。了解速度调节器和电流调节器的作用。在实验室中，可以熟练完成双闭环调速系统的布线和基本装置的调试，并测试双闭环调速系统的静态特性。3.1双闭环直流调速系统的组成，第一，提出问题双闭环调速系统的背景，开环调速系统的简单结构，最容易实现；但是，如果没有抗干扰能力，负荷电流变化或电网电压波动，电动机速度会变化，因此仅适用于干扰小、调速性能不高的情况。速度负反馈单闭环调速系统是开环调速系统的改进，对闭环内作用于前通道的干扰有调节效果，速度更稳定，调速性能更好，使用PI调节器没有静态调速功能。但是，由于系统不调节电枢电流，所以还存在限制：(1)不能以电压开始。否则电流太大。(2)电动机过载或堵塞时，没有过流保护作用。一、提出了问题双闭环调速系统的背景，改进措施：引用另一个调节电枢电流的电流调节环，构成双闭环调速系统。电动机过载或堵塞，起动电流保护。预期目标，在指定电压下直接启动电动机，确保启动电流不超过最大允许值，电动机启动扭矩大，启动过程快，系统安全。二是双闭环调速系统配置，4 .两个调节器的特点：(1)均使用PI调节器；(2)确定具有输出限制速度调节器的输出限制值(为电流指定的最大值)。根据电流调节器的输出限制值(控制电压最大值)确定。3 .电流反馈的实现方法：(1)在直流侧检测：在电机主电路上序列化采样电阻，采样电阻的压降可以同时反映电枢电流的大小和方向。(2)在交流测试期间：交流侧电流大小与电枢电流成正比，可以使用电流互感器、二极管整流器获得与交流侧电流成正比的直流电压，作为电流反馈电压，只能反映电枢电流的大小。2 .给定电压，反馈电压的极性分析：判断标准：调节器起反作用；触发电路控制电压为正。相同的调节器反馈与给定的极性相反。1 .双闭环：外环：速度环，速度调节控制作用；内环：电流回路，充当电枢电流的调节控制。5 .具有PI调节器的双闭环调速系统、调速装置ASR、电流调节器ACR结构相同。6 .具有限制电路的PI调节器(在DJK04挂件调节器I中)、(1)输入部：3个输入部中的2个。通常选择两个对称输入，三个反馈。R1-C2；R2-C3是输入部滤波电路。如果给定* * * 2，有1个反馈，那么R3-C1就是微分反馈环。6 .具有限制电路的PI调节器(以DJK04悬吊调节器I为例)、(2)输入部保护电路：防止相同和反转输入部的电压降。运算放大器的两个输入端理论上等于虚拟短路，电势相等。6 .具有限制电路的PI调节器(以DJK04吊坠调节器I为例)，(3)反馈分支：PI调节器反馈分支需要接入电阻和电容。DJK4挂件的虚线图形介于4-5-6之间，表示R7，C5应在DJK08中连接：实线图形表示挂件内部已经有此电阻电容器，不在外部。6 .具有限制电路的PI调节器(以DJK04悬吊调节器I为例)，(4)零点交叉电路：在正常状态下，当调节器与比例调节器连接时，如果所有输入端接地，则调节器的输出电压必须为零，否则必须为零。零点调节方法：调节器与比例调节器连接。 3个输入端接地。调整0电位计RP3，使7端输出电压尽可能接近0。，6 .具有限制电路的PI调节器(以DJK04悬吊调节器I为例)，(5)限制电路：VD3-RP1构成正向输出限制电路，VD4-RP2构成负向输出限制电路。RP1调整正限制值，RP2调整负限制值。工作方式：如果输出电压为计时，则最大输出不超过a点电位。否则，VD4指南将运行，输出将编制索引(相当于a点电位)。同样，输出负电压不超过UB的双闭环调速系统的配置如下：摘要，速度调节器ASR和电流调节器ACR是串行关系，速度调节器的输出是指定给电流调节器的。系统有两个闭环回路。内部环是电流环，外部环是速度环。速度环控制马达的速度，是主要的调节。电流环是调节电动机电枢电流的辅助调节。为了系统的良好动态和正常状态性能，两种调节器都使用了PI调节器。两个调节器的输出是极限。速度调节器的输出限制决定了电枢电流的最大值，电流调节器的输出限制决定了整流器的最大输出电压。事故：1。双闭环意味着哪两个环？内环是什么？外环是什么？2 .速度调节器和电流调节器用的是什么调节器？怎么了？两个调节器的输出限制值分别意味着什么？3.2双闭环调速系统的静态特性分析，1，稳态结构和静态特性，1。双闭环系统的稳态结构，事故1:稳态结构图是什么？想法2:在正常状态下输入PI调节器-输出的特点是什么？想法3:上图的量之间的关系是什么？2 .参数之间的关系，(1)，(2)，反馈系数固定时，旋转速度由给定速度唯一确定。ASR的输出取决于负荷(电流)大小。(3)，ACR的输出取决于指定旋转速度和负载电流的大小。也就是说，在给定一定时间的情况下，转速是恒定的，电流可以是任意值。3 .双闭环系统的静态特性，思考4:闭环系统的静态特性是什么？5:双闭环系统的速度与负载电流的关系是什么？(1)正常运行状态(当ASR未饱和且为IdIdl时，马达速度开始增加)。阶段II -恒流增长率阶段分析，双闭环结构，电流从达到最大值到转速达到给定值结束为止的电流速度波形图；电流保持不变，速度直线上升。启动过程的主要步骤。ASR总是饱和的，速度环对应于开环，整个系统对应于电流的单个闭环，起到恒流调节的作用。ACR的输入偏差必须大于0，以便随着旋转速度的增加，电流保持不变，Ud和Uct也线性增加，ACR的输出Uct线性增加。也就是说，电枢电流必须略小于允许的最大值Idm。阶段III -速度调节阶段分析、双闭环原理图、电流速度波形图、此阶段的主要任务是(1)ASR过饱和；(2)电流减少，饱和中的ASR终止条件：速度溢出发生，ASR输入偏差为负值，速度溢出：在阶段II结束时，电枢电流仍然大于负载电流，电动机仍然出现速度溢出。ASR过饱和、电流降低：如果旋转速度超出范围，则ASR输入偏差为，其输出从最大值下降。电流给定，电枢电流减少，与负载电流相等时，电机速度达到最大值。如果电流小于负载电流，电动机就会减速。最终，如果转速下降到指定值，则电流等于负载电流，系统开始正常运行，启动过程结束。特征：(1)电流从0上升到最大允许值。(2)ASR达到饱和状态，启动过程摘要，阶段I -电流上升阶段，阶段II -恒流上升速度阶段，特征：(1)电流恒定，速度直线上升；(2)ASR保持饱和，阶段III -速度调整阶段。特征：(1)速度超过，ASR不饱和；(2)电枢电流因负载电流而下降。表示速度调节器有不饱和、饱和、不饱和三种运行状态。其次，双闭环系统启动过程的三个特点，(1)饱和非线性，(2)准时间最优控制，双闭环系统启动过程充分发挥了系统的电流过载能力，基本实现了最大允许电流启动，启动过程最快。，(3)仅当旋转速度为过冲且旋转速度为过冲时，ASR才能使ASR饱和。事故：1。双闭环调速系统的启动过程分为哪三个阶段？在每个阶段，ASR都处于什么状态？2 .电流，速度波形图直观地反映了双闭环调速系统的启动过程，并对其进行了试验绘制。3 .双闭环调速系统启动过程的特点是什么？3.4双闭环调速系统的动态性能，第一，动态后续性能，第一。速度动态后续性能，2 .电流动态后续性能，加速过程可以表现出良好的动态后续性能；减速过程会动态降低性能。加速过程类似于最大允许电流下加速度扭矩大的启动过程。减速时，电流不可逆，因此不能制动，只能作为负载阻力矩的作用减速。电流的变化惯性小，通过电流环的调节，使电枢电流及时跟随给定值的变化，使电流环具有良好的动态跟随性能，是系统设计的重要任务之一。其次，动态抗干扰性能、直流调速系统最常见的干扰有两种：负载电流的波动和电网电压的波动，对这两种干扰，系统的抗干扰机制不同。1 .负载扰动负载扰动实现了速度环的抗干扰作用。以负荷电流急剧增加为例，分析如下。2 .反电网电压扰动电网电压扰动对电流环的及时抗干扰作用。“及时”是指，在这种干扰引起速度变化之前，通过电流环进行调节，完成抗干扰工作。以下以电网电压上升为例进行了分析，电流回路的结构图如下。第三，两个调节器的作用，1 .速度调节器的作用，对负载电流变化的抗干扰效果。2 .电流调节器作用，对电网电压波动有防止敌机干扰的效果。转速跟随给定的电压变化，正常状态不是静态状态。输出阈值决定最大电枢电流，防止电枢电流随着给定电压的变化静态进入正常状态。保证启动过程中允许的最大电流。如果过载或堵塞，则起到自动过流保护的作用。事故：1。双闭环调速系统中最常见的干扰是什么？哪个调节器实现了抗干扰效果？2 .双闭环调速系统中调节器ASR、ACR各自的作用是什么？第一，想知道实验在做什么吗？1 .基本单元调试，实验前指导：2 .双闭环速度控制系统线路连接，2，预实验准备，1，掌握单闭环速度控制系统布线是本实验的基础。3.5双闭环直流调速系统实验，3 .恒速调节和恒流调节特性观察，4 .熟悉双闭环系统的静态特性曲线映射、2、DJK04吊挂两种调节器的电路图和布线方法。3、掌握调节器零点调节方法、输出限制值调整方法；掌握速度反馈系数、电流反馈系数调试方法。4、掌握确定相移控制电压最大值的方法。1，调节器如何调节