逻辑无环流可逆直流调速系统设计讲解

1、逻辑无环流可逆直流调速系统设计CHENGNANCOLLEGEOF CUST课程设计（论文）题目： 逻辑无环流可逆直流调速系统设计学生姓名：钟山学 号： 201197250114班 级:1101 班专 业： D 自动化（工业自动化）指导教师： 李益华 吴军2014 年 7 月第 1 页 共 24 页逻辑无环流可逆直流调速系统设计逻辑无环流可逆直流调速系统设计学生姓名：钟山学 号：201197250114班 级：1101班所在院（系）:电气与信息工程系指导教师：李益华 吴军完成日期:2014 年 7 月 11 日第 2 页 共 24 页逻辑无环流可逆直流调速系统设计逻辑无环流可逆直流调速系统设计摘

2、要逻辑无环流可逆直流调速系统省去了环流电抗器， 没有附加的环流损耗， 节 省变压器和晶闸管的附加设备容量。 两组晶闸管装置反并联的电枢可逆线路是可 逆调速系统的典型线路之一， 这种线路有能实现可逆运行、 回馈制动等优点， 但 也会产生环流。 为保证系统安全， 必须消除其中的环流。 所谓逻辑无环流系统就 是在一组晶闸管工作时， 用逻辑电路封锁另一组晶闸管的触发脉冲， 使该组晶闸 管完全处于阻断状态， 从根本上切断环流通路。 这种系统不仅能实现逻辑无环流 可逆调速，还能实现回馈制动。本文对逻辑无环流直流可逆调速系统进行了设计， 并且计算了电流和转速调节器的参数。关键词 ：逻辑无环流、可逆直流调速系

3、统、逻辑控制器、 ACR、ASR第 3 页 共 24 页逻辑无环流可逆直流调速系统设计目录1 绪论 31.1 设计要求 31.2 现状与发展 32 系统结构方案的选择 43 主回路的选择 53.1 主电路形式的选择与论证 53.2 交流电源的选择（单相或三相） 53.3 晶闸管元件的计算与选择 63.4 晶闸管保护措施的电路设计与计算 63.5 平波电抗器的计算与选择 83.6 测速机的选择与可变电位器的选择与计算 93.7 电动机励磁回路设计 104 触发器的设计和同步相位的配合 114.1 触发电路的设计与选择 114.2 同步相位的配合 125 辅助电路设计 135.1 高精度给定电源的

4、设计 135.2 其他电路设计 146 电流环设计 176.1 调节器参数计算 176.2 调节器实现 197 转速环设计 207.1 调节器参数计算 207.2 调节器实现 218 系统原理框图 22课程设计总结 23参考文献 24第 4 页 共 24 页逻辑无环流可逆直流调速系统设计1 绪论1.1 设计要求(1) 该调速系统能进行平滑的速度调节， 负载电机可逆运行， 具有较宽的调速范 围(D10)，系统在工作范围内能稳定工作(2) 系统静特性良好，无静差(静差率 s2)(3) 动态性能指标：转速超调量 n8%，电流超调量 i 5%，动态速降 n 10%，调速系统的过渡过程时间(调节时间)t

5、s 1s(4) 系统在 5%负载以上变化的运行范围内电流连续(5) 调速系统中设置有过电压、过电流等保护，并且有制动措施1.2 现状与发展在现代的工业生产中，几乎无处不使用电力传动装置。轧钢机，电铲，提升 机，起重机，机床等各类生产机械都要采用电动机来传动。随着对生产工艺，产 品质量的要求不断提高和产量的增长，越来越多的生产机械要求能实现自动调 速。对可调速的传动系统， 按照传动电机的类型可分为两大类： 直流调速系统和 交流调速系统。 由于直流电机的电压， 电流和磁通之间的耦合较弱， 使直流电动 机就要良好的机械特性，能够在大范围内平滑调速，启动，制动性能良好，故其 在 20 世纪 70 年代

6、以前一直在高精度， 大调速范围的传动领域内占主导地位。 但 随着生产技术的不断发展， 直流拖动的薄弱环节逐步显示出来。 由于换向器的存在，使直流电动机的维护工作量加大，限制。单机容量， 最高转速以及使用环境都受到由于直流调速系统的调速范围广，静差率小， 稳定性好以及具有良好的动态性能，目前绝大多数对调速要求较高的生产机械，采用直流电机来传动。 作为一个延用近百年的调速系统，了解其基本工作原理并加深对自动控制原理的理解还是有必要的第 5 页 共 24 页逻辑无环流可逆直流调速系统设计2 系统结构方案的选择2.1 方案论证在可逆调速系统中， 电动机最基本的要素就是能改变旋转方向。 而要改变电 动机

7、的旋转方向有两种办法： 一种是改变电动机电枢电压的极性， 第二种是改变 励磁磁通的方向。 对于大容量的系统， 从生产角度出发， 往往采用既没有直流平 均环流，又没有瞬时脉动环流的无环流可逆系统， 无环流可逆系统省去了环流电 抗器，没有了附加的环流损耗， 和有环流系统相比， 因换流失败造成的事故率大 为降低。因此，逻辑无环流可逆调速系统在生产中被广泛运用。2.2 系统设计要实现逻辑无环流可逆调速， 就要采用桥式全控整流逆变电路。 要达到电流 和转速的超调要求就要设计电流 - 转速双闭环调速器；逻辑无环流的重要部分就 是要采用逻辑控制， 保证只有一组桥路工作， 另一组封锁。 逻辑控制器可以采用 组

8、合逻辑元件和一些分立的电子器件组成； 触发电路要保证晶闸管在合适的时候 导通或截止， 并且要能方便的改变触发脉冲的相位， 达到实时调整输出电压的目 的，从而实现调速。保护电路有瞬时过压抑制，过电流保护和过电压保护，当过 压或过流时封锁触发脉冲，从而实现保护功能。第 6 页 共 24 页逻辑无环流可逆直流调速系统设计3 主回路的选择3.1 主电路形式的选择与论证逻辑无环流可逆直流调速系统的主电路如图 3.1 所示 :图 3.1 逻辑无环流可逆直流调速系统主电路两组桥在任何时刻只有一组投入工作（另一组关断） ，所以在两组桥之间就不会 存在环流。 但当两组桥之间需要切换时， 不能简单的把原来工作着的

9、一组桥的触 发脉冲立即封锁， 而同时把原来封锁着的一组桥立即开通， 因为已经导通的晶闸 管并不能在触发脉冲取消的一瞬间立即被关断， 必须待晶闸管承受反压时才能关 断。如果对两组桥的触发脉冲的封锁和开放同时进行， 原先导通的那组桥不能立 即关断， 而原先封锁着的那组桥已经开通， 出现两组桥同时导通的情况， 因没有 环流电抗器，将会产生很大的短路电流， 把晶闸管烧毁。 为此首先应是已导通的 的晶闸管断流， 要妥当处理主回路中的电感储存的一部分能量回馈给电网， 其余 部分消耗在电机上，直到储存的能量释放完，主回路电流变为零，使原晶闸 管恢复阻断能力，随后再开通原来封锁着的那组桥的晶闸管，使其触发导通

10、。第 7 页 共 24 页逻辑无环流可逆直流调速系统设计3.2 交流电源的选择(选择三相桥式整流电路)1. 三相桥式整流脉波数为 6，而且所用器件数相对较少。脉波数越大，脉动 电流越小，产生的谐波分量也小。脉动电流产生的脉动转矩，对生产机械不利， 脉动电流造成较大的谐波分量，流入电源后对电网不利，同时也增加点击发热。2失控时间与脉波数有关， Ts 2m1f ，即脉波数越多，平均失控时间越小3.整流电压平均值较大， Ud0 2.34U2cos ，所得到的触发整流环节的系数也相对较大。综合考虑，三相桥式整流电路比较适合。3.3 晶闸管元件的计算与选择：对于三相桥式整流电路，晶闸管电流的有效值为：(

11、 3-1 )3-2)1I2 I VTI d 0.577I d2 VT 3 d d则晶闸管的额定电流为：IVT(AV ) IVT 0.368Id 0.368 760A 279.68 A1.57取 1.52 倍的安全裕量， IVT( AV) 420A由于电流连续，因此晶闸管最大正反向峰值电压均为变压器二次线电压峰值， 即：UFM U RM 2.45U 2 2.45 750 1837.5V(3-3)取 23 倍的安全裕量， UVT 4000V3.4 晶闸管保护措施的电路设计与计算晶闸管的保护电路， 大致可以分为两种情况： 一种是在适当的地方安装保护 器件，例如， R-C阻容吸收回路、限流电感、快速熔

12、断器、压敏电阻或硒堆等。 再一种则是采用电子保护电路， 检测设备的输出电压或输入电流， 当输出电压或 输入电流超过允许值时， 借助整流触发控制系统使整流桥短时内工作于有源逆变 工作状态，从而抑制过电压或过电流的数值。3.4.1. 晶闸管的过流保护晶闸管设备产生过电流 . 是由于整流电路内部原因 , 如整流晶闸管损坏 , 触发电路或控制系统有故障等 ; 其中整流桥晶闸管损坏类较为严重 , 一般是由于第 8 页 共 24 页逻辑无环流可逆直流调速系统设计晶闸管因过电压而击穿 , 造成无正、反向阻断能力，它相当于整流桥臂发生永久性短路， 使在另外两桥臂晶闸管导通时， 无法正常换流， 因而产生线间短路

13、引起 过电流. 整流桥内部原因引起的过流，以及逆变器负载回路接地时，最常见的就 是接入快速熔短器的方式。见图 3.2 。快速熔短器的接入方式共有三种，其特点 和快速熔短器的额定电流见表 3-1 。表 3-1. ：快速熔短器的接入方式、特点和额定电流方式特点额定电流 I RN备注A型熔断器与每一个元件串联， 能可靠地保护每一个元件IRN 1.57 I TIT ：晶闸管通态 平均电流B型能在交流、直流和元件短路时起IRN K CIDKC ：交流侧线电流与 I D 之比保护作用，可靠性稍有降低KC 见表 3-2I D ：整流输出电流C型直流负载侧有故障时动作， 元件内部短路时不能起保护作用I RNI

14、DI D ：整流输出电流第 9 页 共 24 页表 3-2 ：整流电路型式与系数 KC 的关系表型式单相全波单相桥式三相零式三相桥式六相零式六相曲折双 Y 带平衡电 抗器系数 KC电感负载0.70710.5770.8160.1080.289电阻负载0.7851.110.5780.8180.4090.2903.4.2. 晶闸管的过流保护逻辑无环流可逆直流调速系统设计过电压保护的第一种方法是并接 R-C 阻容吸收回路，以及用压敏电阻或硒堆 等非线性元件加以抑制。见图 3.3.图 3.3 过电压保护3.5 平波电抗器的计算与选择在使用晶闸管整流装置供电时，其供电电压和电流中，含有各种谐波成份。 当触

15、发角 增大，负载电流减小到一定程度时， 还会产生电流断续现象， 造成对 变流器特性的不利影响。 当负载为直流电动机时， 由于电流断续和直流电动机的 脉动，会使晶闸管导通角 减小，整流器等效内阻增大， 电动机的机械特性变软， 换相条件恶化， 并且增加电动机的损耗。 因此，除在设计变流装置时要适当增大 晶闸管和二极管的容量， 选择适于变流器供电的特殊系列的直流电动机外， 通常 还采用在直流电路内串接平波电抗器，以限制电流的脉动分量，维持电流连续。第 10 页 共 24 页第 11 页 共 24 页逻辑无环流可逆直流调速系统设计3.6 测速机的选择与可变电位器的选择与计算直流测速机的额定数据分别为

16、10W，10V，0.2A，1900转/ 分; 可变电位器 RP2的选择：考虑测速发电机输出最高电压时，其电流约为额定20%，这样，测速机电枢压降对检测信号的线性度影响较小，于是其中RP2CetgCetgnnom20%Inomtg0.0053 16000.2 0.221210V1900r / min0.0053v min/ r3-10)3-11)此时所消耗的功率为：Cetgnnom 20%I nomtg 0.34W（ 3-12）为了使电位器温度不要很高，实选瓦数应为消耗功率的一倍以上。故选择RP2 为 1W，250的可调电位器3.7 电动机励磁回路设计 直流电动机的励磁方式是指对励磁绕组如何供电

17、、 产生励磁磁通势而建立主 磁场的问题。根据励磁方式的不同，直流电动机可分为下列几种类型。他励直流电动机；并励直流电动机；串励直流电动机；复励直流电动机。本 设计采用他励形式给电动机励磁。将线路电压经过变压器和整流二极管变成 220V 的直流电压，给电动机励磁第 12 页 共 24 页逻辑无环流可逆直流调速系统设计4 触发的设计和同步相位的配合4.1 触发电路的设计与选择晶闸管装置的正常工作与其触发电路的正确、 可靠的运行密切相关， 门极触 发电路必须按要求来设计，为了能可靠触发晶闸管应满足以下几点要求 :(1) 触发脉冲应有足够的功率，触发脉冲的电压和电流应大于晶闸管要求的 数值，并保留足够

18、的裕量。(2) 为了实现变流电路输出的电压连续可调，触发脉冲的相位应能在一定的 范围内连续可调。(3) 触发脉冲与晶闸管主电路电源必须同步，两者频率应该相同，而且要有 固定的相位关系，使每一周期都能在同样的相位上触发。(4) 触发脉冲的波形要符合一定的要求。多数晶闸管电路要求触发脉冲的前 沿要陡，以实现精确的导通控制。对于电感性负载，由于电感的存在，其回路中 的电流不能突变， 所以要求其触发脉冲要有一定的宽度， 以确保主回路的电流在 没有上升到晶闸管擎住电流之前， 其门极与阴极始终有触发脉冲存在， 保证电路 可靠工作。锯齿波同步移相触发电路 I 、 II锯齿波同步移相触发电路 I 、 II 由

19、同步检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲 形成、脉冲放大等环节组成，其原理图如图 4.1 所示。图 4.1 锯齿波同步移相触发电路第 13 页 共 24 页由 V3、VD1、 VD2、 C1 等元件组成同步检测环节，其作用是利用同步电压 UT 来控制锯齿波产生的时刻及锯齿波的宽度。 由 V1、V2 等元件组成的恒流源电路， 当 V3 截止时，恒流源对 C2充电形成锯齿波；当 V3 导通时，电容 C2通过 R4、 V3 放电。调节电位器 RP1 可以调节恒流源的电流大小，从而改变了锯齿波的斜 率。控制电压 Uct 、偏移电压 Ub和锯齿波电压在 V5基极综合叠加，从而构成移 相控制环节， RP2、R

20、P3分别调节控制电压 Uct 和偏移电压 Ub 的大小。 V6、V7 构成脉冲形成放大环节， C5 为强触发电容改善脉冲的前沿，由脉冲变压器输出 触发脉冲，电路的各点电压波形如图 4.2 所示。本装置有两路锯齿波同步移相触发电路， I 和 II ，在电路上完全一样， 只是 锯齿波触发电路 II 输出的触发脉冲相位与 I 恰好互差 180O，供单相整流及逆变实验用。电位器 RP1、RP2、RP3均已安装在挂箱的面板上，同步变压器副边已在挂箱内部接好，所有的测试信号都在面板上引出。图 4.2 锯齿波同步移相触发电路I 各点电压波形 ( =900)4.2 同步相位的配合。晶闸管控制角表 4-1 晶闸

21、管控制角 与触发电压 Uct 的关系00.51.01.502.02.53.03.454.04.55.05.4第 14 页 共 24 页逻辑无环流可逆直流调速系统设计5 辅助电路设计辅助电源设计该模块的主要功能是为转速给定电路提供电源， 总所周知， 电源是一切电路 的心脏，其性能在很大程度上影响着整个电路的性能。 为使系统很好的工作， 本 文特设计一款 15V 的直流稳压电源供电，其电路图如下图所示。直流稳压电源 主要由两部分组成： 整流电路和滤波电路。 整流电路的任务是将交流电换成直流 电。完成这一任务主要是靠二极管的单向导通作用， 因此二极管是组成整流电路 的关键元件。在小功率（ 1KW）整

22、流电路中，常见的集中整流电路有单相半波、 全波、桥式和倍压整流电路。本设计采用桥式整流电路，其主要特点如下：输出 电压高，纹波电压小，管子所承受的最大反向电压较低，电源变压器充分利用， 效率高。滤波电路用于滤去整流输出电压中的纹波， 一般由电抗元件组成， 如在负载 电阻两侧并联电容器；或在整流电路输出端与负载间串联电感L，以及有电容电感组合而成的各种复式滤波电路。5.1 高精度给定电源的设计高精度给定电源的设计给定的原理图如图 5.1 所示。图 5.1 电压给定原理图电压给定由两个电位器 RP1、RP2及两个钮子开关 S1、S2 组成。 S1为正、 负极性切换开关，输出的正、负电压的大小分别由

23、 RP1、 RP2来调节，其输出电 压范围为 0士 l5V，S2 为输出控制开关，打到“运行”侧，允许电压输出，打第 15 页 共 24 页逻辑无环流可逆直流调速系统设计到“停止”侧，则输出恒为零按以下步骤拨动 S1、S2，可获得以下信号：(1) 将 S2打到“运行”侧， S1 打到“正给定”侧，调节 RP1使给定输出一 定的正电压，拨动 S2到“停止”侧，此时可获得从正电压突跳到 0V的阶跃信号， 再拨动 S2 到“运行”侧，此时可获得从 0V突跳到正电压的阶跃信号。(2) 将 S2打到“运行”侧， S1 打到“负给定”侧，调节 RP2使给定输出一 定的负电压，拨动 S2到“停止”侧，此时可

24、获得从负电压突跳到 0V的阶跃信号， 再拨动 S2 到“运行”侧，此时可获得从 0V突跳到负电压的阶跃信号。(3) 将 S2 打到“运行”侧，拨动 S1，分别调节 RP1和 RP2使输出一定的正 负电压，当 S1 从“正给定”侧打到“负给定”侧，得到从正电压到负电压的跳 变。当 S1 从“负给定”侧打到“正给定”侧，得到从负电压到正电压的跳变。元件 RP1、RP2、S1 及 S2均安装在挂件的面板上，方便操作。此外由一只 3 位半的直流数字电压表指示输出电压值。 注意：不允许长时间将输出端接地， 特 别是输出电压比较高的时候，可能会将 RP1、RP2损坏。5.2 其他电路设计5.2.1 转速变

25、换 (FBS) 转速变换用于有转速反馈的调速系统中， 反映转速变化并把与转速成正比的电压信号变换成适用于控制单元的电压信号。图 5.2 为其原理图：图 5.2 转速变换原理图使用时，将 DD03-3(或 DD03-2等) 导轨上的电压输出端接至转速变换的输入 端“1”和“2”。输入电压经 R1和 RP1分压，调节电位器 RP1可改变转速反馈系 数。5.2.2 调节器 I调节器 I 的功能是对给定和反馈两个输入量进行加法、 减法、比例、积 分和微分等运算， 使其输出按某一规律变化。 调节器 I 由运算放大器、 输入与反 第 16 页 共 24 页逻辑无环流可逆直流调速系统设计馈环节及二极管限幅环

26、节组成。其原理如图5.3 所示。在图 5.3 中“1、2、3”端为信号输入端，二极管 VD1和 VD2起运放输入限 幅，保护运放的作用。二极管 VD3、VD4和电位器 RP1、RP2组成正负限幅可调的 限幅电路。由 C1、R3 组成微分反馈校正环节，有助于抑制振荡，减少超调。 R7、 C5组成速度环串联校正环节，其电阻、电容均从 DJK08挂件上获得。改变 R7的 阻值改变系统的放大倍数，改变 C5 的电容值改变系统的响应时间。 RP3为调零 电位器 RP1、RP2、RP3均安装面板上。电阻 R7、电容 C1 和电容 C5两端在面板上装有接线柱， 可根据需要外接电阻及电容， 一般在自动控制系统

27、实验中作为5.2.3 反号器 (AR) 反号器由运算放大器及相关电阻组成，用于调速系统中信号需要倒相的场合，如图 5.4 。图 5.4 反号器原理图第 17 页 共 24 页逻辑无环流可逆直流调速系统设计反号器的输入信号 U1 由运算放大器的反相输入端输入，故输出电压 U2为：U2 = - （RP1+R）3 /R1U1调节电位器 RP1的滑动触点，改变 RP1的阻值，使 RP1+R3=R，1则 U2 = -U1 输入与输出成倒相关系。 RP1在面板上， RP2装在内部线路板上5.2.4 调节器 II调节器 II 由运算放大器、限幅电路、互补输出、输入阻抗网络及反馈阻抗 网络等环节组成， 工作原

28、理基本上与调节器 I 相同， 其原理图如图 5.5 所示。调 节器 II 也可当作调节器 I 使用。元件 RP1、 RP2、 RP3均装在面板上，电容 C1、 电容 C7 和电阻 R13的数值可根据需要，由外接电阻、电容来改变，一般在自动 控制系统实验中作为电流调节器使用。调节器 II 与调节器 I 相比，增加了几个输入端，其中“ 3”端接推 信号， 当主电路输出过流时，电流反馈与过流保护的“ 3”端输出一个推 信号（高电 平）信号，击穿稳压管，正电压信号输入运放的反向输入端，使调节器的输出电 压下降，使角向 180度方向移动， 使晶闸管从整流区移至逆变区， 降低输出电 压，保护主电路。“5、

29、7”端接逻辑控制器的相应输出端，当有高电平输入时， 击穿稳压管，三极管 V4、V5 导通，将相应的输入信号对地短接。在逻辑无环流 实验中“4、6”端同为输入端， 其输入的值正好相反， 如果两路输入都有效的话， 两个值正好抵消为零，这时就需要通过“ 5、7”端的电压输入来控制。在同一时刻，只有一路信号输入起作用，另一路信号接地不起作用。图 5.5 调节器II 原理图第 18 页 共 24 页逻辑无环流可逆直流调速系统设计6 电流环设计已知电动机参数为： PN =500kW，UN =750V，IN =760A ， nN=375 r/min ， 电动势系数 Ce =1.82V min/r, 电枢回路

30、总电阻 R=0.14, 允许电流过载倍数 =1.5, 触发整流环节的放大倍数 Ks=75,电磁时间常数 Tl =0.031s, 机电时间常数 Tm =0.112s, 电流反馈滤波时间常数 T0i =0.002s, 转速反馈滤波时间常数 T0n =0.02s 。设调节器输入输出电压 Unm*=Uim*=U nm= 10V,调节器输入电阻 R0=40k 。设计指标: 稳态无静差，电流超调量 i 5%，空载起动到额定转速时的转速 超调量 n 10%。电流调节器已按典型 I 型系统设计 , 并取参数 KT=0.5。（1）选择转速、电流调节器结构 , 并计算其参数。（2）计算电流环的截止频率 ci和转速

31、环的截止频率 cn ，并考虑它们是否合理 ?6.1 调节器参数计算 确定时间常数由于采用三相桥式整流电路，故 Ts=0.00167s三相桥式电路每个波头的时间是 3.33ms, 为了基本虑波平头，应有（ 12）Toi =3.33ms， Toi =2ms=0.002s电流环小时间常数 T i =TS Tci 0.00367s（6-1） 选择调节器的结构根据 i 5% 的要求，而且（6-2）因此可按 I 型系统设计。电流调节器选择 PI 型，其传递函数为第 19 页 共 24 页逻辑无环流可逆直流调速系统设计6-3) 选择电流调节器参数ACR超前时间常数： i Tl 0.027s电流环开环增益：要

32、求 i 5% 时，应取 KiT i 0.5 ，因此KI0.5Ti0.50.0037s135.14s 16-4)于是， ACR的比例系数为KiKI i R Ks135.14 0.031 0.1475 0.0090.86896-5) 校验近似条件6-6)电流环截止频率 ci KI 135.14s 1晶闸管装置传递函数近似条件：6-7)ci 1 1 196.081/ s ，ciTS 3 0.0017满足近似条件 忽略反电动势对电流环影响的条件：6-8)满足近似条件。3. 小时间常数近似条件：6-9)满足近似条件。 计算电阻和电容按所用运算放大器取R0=40K，各电阻和电容计算如下：6-10)Ri K

33、i R0 0.8689 40k 34.76k第 20 页 共 24 页逻辑无环流可逆直流调速系统设计CiRi 35 103 F 0.89 10 F0.89 F6-11)6.2 调节器实现UiR02IdR02CoiCoi6-12)RiCiR02CoioiR02Uct图 6.1 调节器的实现第 21 页 共 24 页逻辑无环流可逆直流调速系统设计7 转速环设计7.1 调节器参数计算 确定时间常数电流环等效时间常数为 2T i 0.00734s 转速滤波时间常数 Ton根据所用测速发电机纹波情况，取 Ton=0.005s转速环小时间常数 T n 2T i Ton 0.01234s（ 7-1） 选择转

34、速调节器结构 根据动态要求，应按典型 II 型系统设计转速换。 故ASR选择 PI 调节器，其 传递函数为WASR(s) Knns 1ns7-2) 选择转速调节器参数按跟随和抗扰性能都较好，取 h=5，则 ASR的超前时间常数为n hT n 5 0.01234 0.0167s( 7-3 )转速开环增益Knh12h2T n262 25 0.1234778.047-4)ASR的比例系数Kn(h 1) CeCm2h RT n62 5 0.004 32.5 0.12342497-5) 校验近似条件转速环截止频率为电流环截止频率 cn Kn n 48.62/s1 电流环传递函数近似条件： cn ST1 I 54.51/ s第 22 页 共 24 页逻辑无环流可逆直流调速系统设计满足近似条件小时间常数近似条件： cn 1 1 55.021/ s cn2T ITon满足近似条件计算电阻和电容按所用运算放大器取 R0=40K，各电阻和电容计算如下：Rn=KnR0=249x40K =9960KRn0.08679960 1030.0087uF4TononRo4 0.00540 1030.5uF校验超调量Cmaxnnom T nn%( max ) 2( z) nom nCb nTmC当 h=5 时， Cn 81.2% ；CiI R