石油大学电力拖动第4章.ppt

逻辑控制切换程序流程图 开始 Ui*极性变化？ 电流过零？ 发出逻辑 切换指令 封锁延时tdbl 封锁本组脉冲 开放延时tdt 开放它组脉冲 继续开放 本组脉冲 互锁保护 N N Y Y 6、逻辑无环流系统的其他方案 前面介绍的逻辑控制无环流可逆调速系统中，采用了两个电流调节器和两套触发装置分别控制正、反组晶闸管。实际上任何时刻都只有一组晶闸管在工作，另一组由于脉冲被封锁而处于阻断状态，这时它的电流调节器和触发装置都是等待状态。采用模拟控制时，可以利用电子模拟开关选择一套电流调节器和触发装置工作，另一套装置就可以节省下来了。 逻辑选触无环流可逆系统 7、逻辑无环流系统的评价 优点 省去环流电抗器，没有附加的环流损耗； 节省变压器和晶闸管装置等设备的容量； 降低因换流失败而造成的事故。 缺点 由于延时造成了电流换向死区，影响过渡过程的快速性。 8、无环流系统可逆运行曲线 IdL Id n n* Idm O O I II III t4 t3 t2 t1 t t -n* IV V VI t5 t6 -Idm -IdL 电流换向死区 位置随动系统的应用 位置随动系统的构成 位置随动系统与调速系统的区别 位置随动系统的分类 4.2 位置随动系统 主要内容 直流调速系统解决了直流电动机的调速问题，被调量一般都是转速。但在实际生产中，电动机带动生产机械运动的表现不一定都是转速，也可能是使生产机械产生一定的位置移动，这时需要控制的量就不再是转速，而是控制对象的角位移或线位移，此时必须采用位置随动系统才能满足控制要求。 一、位置随动系统的应用 1、位置随动系统的根本任务 实现执行机构对位置指令（给定量）的准确跟踪，被控制量（输出量）一般是负载的空间位移，当给定量随机变化时，系统能使被控制量准确无误地跟随并复现给定量。 位置随动系统中的位置指令（给定量）和被控制量一样也是位移（或代表位移的电量），当然可以是角位移，也可以是直线位移，所以位置随动系统必定是一个位置反馈控制系统。 位置随动系统是狭义的随动系统，从广义来说随动系统的输出量不一定是位置，也可以是其它的量。随动系统一般也称为伺服系统。 2、位置随动系统的介绍 二、位置随动系统的组成 1、位置检测器 　由电位器RP1和RP2组成位置（角度）检测器，其中电位器RP1的转轴与手轮相连，作为转角给定，电位器RP2的转轴通过机械机构与负载部件相连接，作为转角反馈，两个电位器均由同一个直流电源Us供电，这样可将位置直接转换成电量输出。 A UPE ~ ΔU 操纵轮 SM n i 减速器 负载 θm Uc Ud + - 电位器式位置随动系统原理图 两个电位器输出的电压信号U*和U在放大器A中进行比较与放大，发出控制信号Uc。由于ΔU可正可负，放大器必须具备鉴别电压极性（正反相位）的能力。输出的控制电压Uc也是可逆的。 2、电压比较放大器 主要起功率放大的作用（同时也放大了电压），而且必须可逆。在小功率直流随动系统中多采用P—MOSFET或IGBT桥式PWM变换器。 3、电力电子变换器（UPE） 小功率直流随动系统中多用永磁式直流伺服电机，不同情况下也可采用其他直流或交流伺服电机。由伺服电机和电力电子变换器构成的可逆拖动系统是位置随动系统的执行机构。 4、伺服电机（SM） 一般情况下负载转速很低，在电机与负载之间必须设有转动比为 i 的减速器。在现代机器人、汽车电子机械等设备中，为减少机械装置，倾向于采用低速电机直接传动，可以取消减速器。 5、减速器与负载 三、位置随动系统的特征 1、位置随动系统的主要功能是使输出位移快速而准确的复现给定位移； 2、须有具备一定精度的位置传感器，能准确地给出反映位移误差的电信号； 3、电压和功率放大器以及拖动系统都须可逆； 4、控制系统满足稳态精度和动态快速响应的要求。 四、位置随动系统与调速系统的比较 1、都是反馈控制系统，即通过对系统的输出量和给定量进行比较，组成闭环控制，两者的控制原理相同。 　 2、区别：调速系统的抗扰性能往往显得十分重要。而位置随动系统中的位置指令是经常变化的，是一个随机变量，要求输出量准确跟随给定量的变化，输出响应的快速性、灵活性、准确性成了位置随动系统的主要特征。也就是说，系统的跟随性能成了主要指标。 3、随动系统可以在调速系统的基础上增加一个位置环，位置环是位置随动系统的主要结构特征。因此，随动系统在结构上往往要比调速系统复杂一些。 由于位置随动系统的基本特征体现在位置环上，体现在位置给定信号和位置反馈信号及两个信号的综合比较方面