第五章 晶闸管-电机闭环可逆调速系统
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晶闸管串级调速双闭环系统方案晶闸管串级调速双闭环系统是一种常用的电力传动系统,广泛应用于工业生产中。
它通过晶闸管的调速和闭环控制,能够实现对电机转速的精确控制,提高系统的稳定性和可靠性。
下面将详细介绍晶闸管串级调速双闭环系统的方案。
1.系统结构2.系统原理(1)速度闭环:系统首先通过速度传感器测量电机的转速,将实际转速与给定转速进行比较,得到速度误差信号。
然后将速度误差信号通过比例积分控制器进行处理,得到电机的转速控制信号。
最后,转速控制信号经过PWM调制器和晶闸管触发控制电路,实现对晶闸管的控制,从而控制电机的转速。
(2)电流闭环:系统通过电流传感器测量电机的输出电流,将实际电流与给定电流进行比较,得到电流误差信号。
然后将电流误差信号通过比例积分控制器进行处理,得到电机的电流控制信号。
最后,电流控制信号经过PWM调制器和晶闸管触发控制电路,实现对晶闸管的控制,从而控制电机的输出电流。
3.系统参数设计为了保证系统的稳定性和可靠性,需要根据实际需求对系统的参数进行设计。
主要设计参数包括速度闭环的比例系数Kp1和积分时间常数Ti1,以及电流闭环的比例系数Kp2和积分时间常数Ti2(1)速度闭环参数设计:根据实际需求确定速度闭环的比例系数Kp1和积分时间常数Ti1、一般情况下,比例系数Kp1的值越大,系统的响应速度越快但稳定性越差;积分时间常数Ti1的值越大,系统对于长期速度误差的补偿能力越强但抗干扰能力越差。
因此,需要在速度响应速度和稳定性之间进行权衡,选择合适的参数。
(2)电流闭环参数设计:根据实际需求确定电流闭环的比例系数Kp2和积分时间常数Ti2、一般情况下,比例系数Kp2的值越大,系统的响应速度越快但稳定性越差;积分时间常数Ti2的值越大,系统对于长期电流误差的补偿能力越强但抗干扰能力越差。
因此,需要在电流响应速度和稳定性之间进行权衡,选择合适的参数。
4.系统优化设计为了进一步提高系统的性能和可靠性,可以对晶闸管串级调速双闭环系统进行优化设计。
晶闸管双闭环直流调速系统课程设计全程序一.晶闸管整流器设计1.进行主电路形式选择:整流器主电路联结形式的确定:整流器主电路联结形式多种多样,选择时应考虑以下情况:(1).可供使用的电网电源相数及容量;(2).传动装置的功率;(3).允许电压和电流脉动率;(4). 传动装置是否要求可逆运行,是否要求回馈制动;本设计任务已规定采用晶闸管三相全控桥式整流电路,具有以下特点:2整流变压器的选择:整流变压器一次侧接交流电网,二次侧连接整流装置。
整流变压器的选择主要内容有连接方式、额定电压、额定电流、容量等。
(1)整流变压器的作用和特点1)整流变压器的作用:变换整流器的输入电压等级。
由于要求整流器输出直流电压一定,若整流桥路的交流输入电压太高,则晶闸管运行时的触发延迟角需要较大;若整流器输入电压太低,则可能在触发延迟角最小时仍不能达到负载要求的电压额定值。
所以,通常采用整流变压器变换整流器的输入电压等级,以得到合适的二次电压。
实现电网与整流装置的电气隔离,改善电源电压波形,减少整流装置的谐波对电网的干扰。
2)整流变压器的特点:由于整流器的各桥臂在一周期内轮流导通,整流变压器二次绕组电流并非正弦波(近似方波),电流含有直流分量,而一次电流不含直流分量,使整流变压器视在功率比直流输出功率大。
当整流器短路或晶闸管击穿时,变压器中可能流过很大的短路电流。
为此要求变压器阻抗要大些,以限制短路电流。
整流变压器由于通过非正弦电流引起较大的漏抗压降,因此它的直流输出电压外特性较软。
整流变压器二次侧可能产生异常的过电压,因此要有很好的绝缘。
3)整流变压器的联结方式(2).整流变压器二次相电压的计算1)整流变压器的参数计算应考虑的因素。
由于整流器负载回路的电感足够大,故变压器内阻及晶闸管的通态压降可忽略不计,但在整流变压器的参数计算时,还应考虑如下因素:a)最小触发延迟角min α:对于要求直流输出电压保持恒定的整流装置,α应能自动调节补偿。
课程名称:电机控制指导老师:成绩:实验名称:双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验类型:同组学生姓名:一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得一、实验目的和要求(1)了解双闭环不可逆直流调速系统的原理、组成以及各主要单元部件的原理(2)掌握双闭环不可逆直流调速系统的调速步骤、方法以及参数的整定(3)研究调节器参数对系统动态特性的影响二、实验内容和原理1.实验内容(1)各控制单元调试(2)整定电流反馈系数β、转速反馈系数α(3)测定开环机械特性及高、低速时完整的系统闭环静态特性(4)闭环控制特性的测定(5)观察、记录系统动态波形2.实验原理实验电路图如下图所示:双闭环晶闸管不可逆直流调速系统欧电流和转速两个小姐诶器综合调节。
由于调速系统的主要参量为转速,故转速环作为主环放在外面,电流环作为副环放在里面,这样可以抑制电网电压扰动对转速的影响。
系统工作时,先给电动机家里次,改变给定电压Ug的大小,即可方便地改变电机的转速、ASR、ACR均设有限幅环节,ASR的输出作为ACR的给定,利用ASR的输出限幅可以达到限制起动电流的目的,ACR 输出作为移相触发电路GT的控制电压,利用ACR的输出限幅可以达到限制αmin的目的起动时,当加入给定电压Ug之后,ASR输出饱和,使电动机以限定的最大起动电流加速起动,直到电机转速达到了给定转速,并且出现了超调后,ASR退出饱和,最后稳定运行在略低于给定转速的数值上。
在转速、电流双闭环系统中,速度调节器的作用:用于对电机转速进行控制,以保障:①调速精度,做到静态无差;使机械特性硬,满足负载要求。
②实现转速快速调节。
电流调节器的作用:实现对电流的控制,以保障:①精确满足负载转矩大小要求(通过电流控制);②调速的快速动态特性(转矩的快速响应)。
三、主要仪器设备MCL现代运动控制技术实验台主控屏、直流电动机——测功机——测速发电机组、给定、零速封锁器、速度变换器、速度调节器、电流调节器组件挂箱、双踪记忆示波器、数字式万用表四、操作方法和实验步骤1.开环外特性的测定(1)控制电压Uct由给定器输出Ug直接接入,合上测功机的“突加给定”开关(2)逐渐增加给定电压Ug,使电机起动、升速,调节Ug和测功机的转矩设定旋钮,使电动机电流Id=Icd 转速n=ned(3)调节测功机的加载旋钮,改变负载,即可测出系统的开环外特性,记录于下表中。