电力拖动自动控制系统第2版教学课件作者李华德2课件幻灯片.pptVIP

图2-10转速、电流双闭环直流调系统的稳态特性 * 这时，ASR输出达到限幅值 ，转速外环呈开环状态，双闭环系统变成一个电流无静差的电流单闭环调节系统。稳态时有 （1）转速调节器饱和 （2-28） * 双闭环调速系统的稳态特性在负载电流小于Idm 时表现为转速无静差，这时，转速负反馈起主要调节作用。当负载电流达到 Idm时，对应于转速调节器的饱和输出 ，这时，电流调节器起主要调节作用，系统表现为电流无静差，并获得过电流的自动保护。 双闭环调速系统的特点 * 【例2-5】在转速电流双闭环直流调速系统中，ASR和ACR均采用PI调节器，已知电动机额定参数为 Un ，In ，nN ，Ra功率放大器放大系数 和内阻 ，电动机的允许过载倍数为 。 ①若ASR、ACR的限幅输出分别为 和 ，如何确定转速反馈系数 α 和电流反馈系数β 。 ②设系统拖动恒转矩负载在额定情况下正常运行，若因为某种原因励磁电流减小使磁通 下降一半，系统工作情况如何变化？写出 ， ， ， 及 n在稳定后的表达式。 * 解：①按最大给定电压 对应电动机额定转速 来确定转速反馈系数， ASR采用PI调节器，稳态时 ，因此有 ，所以 。 按电动机最大允许过载电流 对应于ASR输出限幅值 来确定电流反馈系数 ，而ACR又采用PI调节器，则有 ，所以有 。 * ②系统在额定情况下正常运行， ， 。若磁通 下降一半，则 下降，Id 和Ui 将随之增加，但因 未变，在电流环调节作用下使Ud 、Uct下降以维持 暂时 不变，从而使 下降为原来的一半。 * 电动机拖动恒转矩负载， 不变；所以 ，电动机减速，n下降，Un 随之下降，因 未变，而使ASR饱和，输出为 ，在电流环调节作用下，电流上升达到 并维持不变， 因电流变大而回升，但也只能为原来转矩的 ，仍然小于负载转矩 ，电动机转速将继续下降，直至 n=0。 * 这时 * 本章结束！ * 式(2-17)表明，如果开环/闭环系统所要求的静差率相同，则闭环系统调速范围为开环系统的(1+K)倍。由此可见，提高闭环系统的开环放大倍数是减小系统静态速降、扩大调速范围的有效措施。系统的开环放大倍数越大，静态速降就越小，在同样静差率下，其调速范围就越宽。 * （3）稳态特性计算举例 【例2-3】某一转速单闭环直流调速系统，已知 ①直流电动机技术数据：p=45kw ， =220V ， =226A , =1750r/min 。 ② 系统电枢回路总电阻 。 ③晶闸管变流装置的移相控制信号 在0～7V范围内调节时，对应的整流电压 在0～250V范围内变化。 ④转速反馈系数 ⑤设计要求的稳态调速指标：D=10；s=0.05。 根据给出的技术数据，对系统进行稳态参数计算。 * 1)由式(2-16)得出满足要求的稳态速降 2)根据要求的静态速降，确定系统的开环放大倍数K。 因为 所以 其中， 所以 * 3)根据系统要求的开环放大倍数K来确定比例调节器的比例系数 。 因为 所以 式中，触发器及晶闸管变流装置的电压放大倍数Ks 为 所以 * 计算结果表明，只要调节器的比例系数 Kp ≥11.36，闭环系统就能够满足所需要的稳态性能指标。 * 3.开环系统机械特性与闭环系统静特性的关系 图2-3中，设原始工作点为A，负载电流为 ，当负载增大到 时，开环系统的转速必然降到 点所对应的 点，闭环后，由于反馈调节作用，电压可升到 ，使工作点变成 B 。 * 这样，在闭环系统中，每增加一点负载，就