双闭环直流调速系统特性与原理

摘要直流电念头具有优胜的起动 . 制动机能 , 宜于在大规模内腻滑调速 , 在很多须要调速或快速正反向的电力拖动范畴中得到了普遍的运用 . 从控制的角度来看, 直流调速照样交换拖动体系的基本. 该体系中设置了电流检测环节 . 电流调节器以及转速检测环节 . 转速调节器 , 构成了电流环和转速环, 前者经由过程电流元件的反馈感化稳固电流, 后者经由过程转速检测元件的反馈感化保持转速稳固最终清除转速误差 , 从而使体系达到调节电流和转速的目标. 该体系起动时 , 转速外环饱和不起感化 , 电流内环起重要感化 , 调节起动电流保持最大值, 使转速线性变更, 敏捷达到给定值; 稳态运行时 ,转速负反馈外环起重要感化 , 使转速随转速给定电压的变更而变更电流内环追随转速外环调节电机的电枢电流以均衡负载电流. 并经由过程 Simulink 进行体系的数学建模和体系仿真, 剖析双闭环直流调速体系的特点 .自 70 年月以来 , 国外在电气传动范畴内 , 大量地采取了“晶闸管直流电念头调速”技巧（简称KZD 调速体系） , 尽管当今功率半导体变流技巧已有了突飞大进的成长, 但在工业临盆中KZD 体系的运用照样占领相当的比重. 在工程设计与理论进修进程中 , 会接触到大量关于调速控制体系的剖析. 分解与设计问题 . 传统的研讨办法重要有解析法, 试验法与仿真试验, 个中前两种办法在具有各自长处的同时也消失着不合的局限性 . 双闭环（电流环. 转速环）调速体系是一种当前运用普遍, 经济 , 实用的电力传动体系 . 它具有动态响应快. 抗干扰才能强等长处. 我们知道反馈闭环控制体系具有优胜的抗扰机能 , 它对于被反馈环的前向通道上的一切扰动感化都能有用的加以克制 . 采取转速负反馈和 PI 调节器的单闭环的调速体系可以再包管体系稳固的前提下实现转速无静差 . 但假如对体系的动态机能请求较高 , 例如请求起制动 . 突加负载动态速降小等等 , 单闭环体系就难以知足请求. 这主如果因为在单闭环体系中不克不及完整按照须要来控制动态进程的电流或转矩. 在单闭环体系中 , 只有电流截止至负反馈环节是专门用来控制电流的 . 但它只是在超出临界电流值今后 , 强烈的负反馈感化限制电流的冲击,其实不克不及很幻想的控制电流的动态波形. 在现实工作中 , 我们愿望在电机最大电流限制的前提下 , 充分运用电机的许可过载才能最好是在过渡进程中始终保持电流（转矩）为许可最大值, 使电力拖动体系尽可能用最大的加快度启动 , 到达稳固转速后 , 又让电流立刻降下来, 使转矩立时与负载相均衡, 从而转入稳态运行. 这时 ,启动电流成方波形, 而转速是线性增长的 . 这是在最大电流转矩的前提下调速体系所能得到的最快的启动进程. 直流电念头具有优胜的起 . 制动机能 , 宜于在普遍规模内腻滑调速, 在轧钢机 . 矿井卷扬机 . 发掘机 . 海洋钻机 . 金属切削机床. 造纸机 . 高层电梯等须要高机能可控电力拖动的范畴中得到了普遍的运用 . 近年来 , 交换调速体系成长很快, 然而直流拖动体系无论在理论上和实践上都比较成熟并且从反馈闭环控制的角度来看, 它又是交换拖动控制体系的基本所以直流调速体系在临盆生涯中有着举足轻重的感化. 本次设计的课题是双闭环晶闸管不成逆直流调速体系 , 包含主电路和控制回路主电路由晶闸管构成, 控制回路重要由检测电路, 驱动电路构成, 检测电路又包含转速检测和电流检测等部分.双闭环（电流环. 转速环）调速体系是一种当前运用普遍, 经济 , 实用的电力传动体系 . 它具有动态响应快. 抗干扰才能强等长处我们知道反馈闭环控制体系具有优胜的抗扰机能 , 它对于被反馈环的前向通道上的一切扰动感化都能有用的加以克制 . 采取转速负反馈和 PI 调节器的单闭环的调速体系可以再包管体系稳固的前提下实现转速无静差 . 但假如对体系的动态机能请求较高 , 例如请求起制动 . 突加负载动态速降小等等, 单闭环体系就难以知足请求. 这主如果因为在单闭环体系中不克不及完整按照须要来控制动态进程的电流或转矩. 在单闭环体系中 , 只有电流截止至负反馈环节是专门用来控制电流的 . 但它只是在超出临界电流值今后 , 强烈的负反馈感化限制电流的冲击, 其实不克不及很幻想的控制电流的动态波形 . 在现实工作中 , 我们愿望在电机最大电流限制的前提下 , 充分运用电机的许可过载才能 , 最好是在过渡进程中始终保持电流（转矩）为许可最大值, 使电力拖动体系尽可能用最大的加快度启动 ,到达稳固转速后 , 又让电流立刻降下来, 使转矩立时与负载相均衡,从而转入稳态运行. 这时 , 启动电流成方波形, 而转速是线性增长的这是在最大电流转矩的前提下调速体系所能得到的最快的启动进程 . 直流电念头具有优胜的起. 制动机能 , 宜于在普遍规模内腻滑调速 , 在轧钢机 . 矿井卷扬机. 发掘机 . 海洋钻机 . 金属切削机床. 造纸机 . 高层电梯等须要高机能可控电力拖动的范畴中得到了普遍的运用 . 近年来 , 交换调速体系成长很快, 然而直流拖动体系无论在理论上和实践上都比较成熟, 并且从反馈闭环控制的角度来看, 它又是交换拖动控制体系的基本, 所以直流调速体系在临盆生涯中有着举足轻重的感化 . 全数字直流调速装配与起初的模仿直流调速装配比拟较 , 全数字直流调速装配具有不成比较的优胜性 , 最明显的特色是：工作靠得住. 速度控制精度高 , 并且不受情形温度等前提的影响 . 体系还具有参数自整定 . 故障报警 . 故障记忆等功效, 如许就给用户的运用 . 保护供给了极大的便利 . 并且跟着技巧成长及大批量临盆, 全数字直流调速装配的价钱已经大幅度降低, 与模仿直流调速装配比拟较已相差无几 , 所以在短短的几年内全数字直流调速装配几乎代替了模仿直流调速装配 .今朝 , 在直流调速方面IGBT 一电念头调速体系已成长得很成熟，但脉冲宽度调制（PWM直流调速体系与之比拟有着很多无可比较的长处, 因而具有相当辽阔的成长远景.目次第一章：双闭环直流调速体系特点与道理1 11.2 双闭环直流调速体系的静特子 4双闭环直流调速体系的数学模子 4调节器的具体设计 4速度环的设计双闭环直流调速体系仿真 8第三章：直流闭环 PI调速控制体系的设计与仿真9熟悉闭环体系控制体系 9直流电机闭环PI调速控制体系的建模与仿真14带转速.电流负反馈的双闭环直流调速装配调试步调21附录22参考23第一章：双闭环直流调速体系特点与道理1.1 双闭环直流调速体系的构成与道理图 .1 双闭环直流调速体系的道理图电念头在启动阶段, 电念头的现实转速（ 电压 ） 低于给定值, 速度调节器的输入端消失一个误差旌旗灯号, 经放大后输出的电压保持为限幅值, 速度调节器工作在开环状况, 速度调节器的输出电压作为电流给定值送入电流调节器, 此时则以最大电流给定值使电流调节器输出移信任号, 直流电压敏捷上升, 电流也随即增大直到等于最大给定值, 电念头以最大电流恒流加快启动. 电念头的最大电流 （ 堵转电流 ） 可以经由过程整定速度调节器的输出限幅值来转变 . 在电念头转速上升到给定转速后 , 速度调节器输入端的误差旌旗灯号减小到近于零, 速度调节器和电流调节器退出饱和状况, 闭环调节开端起感化 . 对负载引起的转速摇动 , 速度调节器输入端产生的误差旌旗灯号将随时经由过程速度调节器. 电流调节器来修改触发器的移相电压, 使整流桥输出的直流电压响应变更 , 从而校订和抵偿电念头的转速误差 . 别的电流调节器的小时光常数, 还可以或许对因电网摇动引起的电念头电枢电流的变更进行快速调节 , 可以在电念头转速还将来得及产生转变时, 敏捷使电流恢复到本来值从而使速度更好地稳固于某一转速下运行.剖析静特点的症结是控制 PI调节器的稳态特点，一般使消失 两种状况：饱和一输出达到限幅值 ，不饱和一输出未达到限幅值 . 当调节器饱和时，输出为恒1值，输入量的变更不再影响输出 ，除非有反向的输入旌旗灯号使 调节器退出饱和，换句话说，饱和的调节器临时隔绝了输入和输出 的接洽，相当于使该调节环开环.当调节器不饱和时，PI的感化使 输入误差电压 U在稳态时总为零.现实上，在正常运行时,电流调节器是不会达到饱和状况的.是以，对于静特点来说，只有转速调节器饱和与不饱和两种情形.(1)转速调节器不饱和这时,两个调节器都不饱和，稳态时,它们的输入误差电压都是零，是以，Un Un n no(2-1 )Ui Ui Id(2-2)由第一个关系式可得：n n0(2-3)从而得到图2.2所示静特点曲线的 CA段.与此同时,因为ASR 不饱和，Ui Uim可知Id Idm,这就是说，CA段特点从幻想空载状况 的Id=0 一向延续到Idm Id. 一般都是大于额定电流Idn的.这就是静 特点的运行段，它是一条程度的特点.(2)转速调节器饱和这时,ASR输出达到限幅值 Um*,转速外环呈开环状况，转速的 变更对体系不再产生影响.双闭环体系变成了一个电流无静差的单 电流闭环调节体系.稳态时：I dm(2-4)个中，最大电流1 dm取决于电念头的许可过载才能和拖动体系许可的最大加快度，由上式可得静特点的 AB段，它是一条垂直的特 点.如许是下垂特点只合适于n no的情形，因为假如n加，则Un Un ,ASR将退出饱和状况. 、 *双闭环调速体系的静特点在负载电流小于I dm时表本为转速无静差，这时,转速负反馈起重要的调节感化，但负载电流达到I dm时, 对应于转速调节器的饱和输2. * 、 , 一 . 、 -出um,这时，电流调节器起重要调节感化，体系表示为电流无静差，得到过电流的主动呵护.这就是采取了两个 pi调节器分别形成内. 外两个闭环的后果.然而，现实上运算放大器的开环放大系数其实不是无限大，是以，静特点的两段现实上都略有很小的静差，见图2.2中虚线.图1.2.1双闭环直流调速体系的静特点1.3双闭环直流调速体系的稳态构造图起首要画出双闭环直流体系的稳态构造图如图2-6所示，剖析双闭环调速体系静特点的症结是控制 PI 调节器的稳态特点 . 一般消失两种状况：饱和输出达到限幅值 ; 不饱和输出未达到限幅值 . 当调节器饱和时, 输出为恒值, 输入量的变更不再影响输出相当与使该调节环开环. 当调节器不饱和时,PI 感化使输入误差电压 U 在稳态时老是为零.图 1.3.1 双闭环直流调速体系的稳态构造框图3现实上 , 在正常运行时, 电流调节器是不会达到饱和状况的 . 是以, 对于静特点来说, 只有转速调节器饱和与不饱和两种情形.第二章：双闭环直流调速体系的数学模子2.1 双闭环直流调速体系的数学模子双闭环控制体系数学模子的重要情势仍然是以传递函数或零顶点模子为基本的体系动态构造图 . 双闭环直流调速体系的动态构造电流调节器的传递函数. 为了引出电流反馈, 在电念头的动态构造框图中必须把电枢电流Id 显露出来 .绘制双闭环直流调速体系的动态构造框图如下：ToiS*1图2.双闭环直流调速体系的动态构造框图2.2 调节器的具体设计本设计为双闭环直流调速体系，整流装配采取三相桥式全控整 流电路根本数据如下：1）晶闸管装配放大系数 Ks=30；Q ;3）时光常数：电磁时光常数T1=0.012s;4）机电时光常数 Tm=0.12s;5）调节器输入电阻 R0=20Q ;设计指标：41）静态指标：无静差；2）动态指标：电流超调量 5%；空载起动到额定转速时的转速超调量% 15%.盘算反馈症结参数:im12InU*im 15nn 10000.026V A1.5 305(3-1)(3-2)(1)确准时光常数整流装配滞后时光常数；Ts=0.0022s.电流滤波时光常数 ：Toi=0.002 s (三相桥式电路每个波头是时光是3.3ms,为了根本滤平波头,应有 Toi=3.33ms,是以取 Toi=2ms=0.002s ).按小时光 常数近似处理.Ti Ts Toi 0.0042(Ts和Toi 一般都比Tl小得多, 可以当作小惯性群近似地看作是一个惯性环节)(2)选择电流调节器构造根据设计请求：1旅5%,且可按典范I型设计电流调节器 .电流环控制对象是双惯性型的所以把电流调节器设计成 PI型的.检讨对电源电压的抗扰机能：(3)选择电流调节器的参数ACR前时光常数i Ti 0.012s;电流环开环时光增益Ki0.50.50.0037s135.1s(3-3)ACR勺比例系数Ki KiiR 135.1 0.012 0.18-0.37Ks30 0.026(3-4)(4)校验近似前提电流环截止频率：ci1)晶闸管装配传递函数近似前提:1ci +(3-5)s13Ts196.1 135.13 0.0017s(3-6)知足近似前提2)疏忽反电动势对电流环影响的前提:(3-7)ci 3TmTi即3. 0.12 0.001279.06s ci(3-8)11113TsToi =3 0.0017 0.0025161.69sci(3-10)电流环可以达到的动态指标为：% 4.3% 5%,也知足设计请知足近似前提3)小时光常数近似处理前提:11求.(3-9)ci 3 TsToi2.3 速度环的设计1)确准时光常数(1)电流环等效时光常数1 2T 2 0.0037 0.0074sK1(3-11)(3)转速环小时光常数近似处理T n 2T i Ton0.0074 0.014 0.0214s(3-12)2)选择转速调节器构造按追随和抗扰机能都能较好的原则，在负载扰动点后已经有了 一个积分环节，为了实现转速无静差，还必须在扰动感化点以前设置一个积分环节，是以须要n由设计请求，转速调节器必须含有积分环节，故按典范n型体系一选用设计pi调节器.典范II型体系阶跃输入追随机能指标见附录表三3)选择调节器的参数n hT n 5 0.0214 0.107s(3-13)(3-14)6.48(3-15)转速开环增益:h 151K n2-2t 262 .03 s2h2T 22520.0214nASR的比例系数:h 1 CeTm6 0.026 0.2 0.12Kn32h RT 2 5 0.015 0.18 0.0214 n(4)近似校验转速截止频率为:K N 1_icn N KN n 262.03 0.107s128.03s 11(3-16)- 54.05s 1 cn电流环传递函数简化前提：5T i 5 0.0037(3-17)当h=5时,(5)磨练转速超调量37.6%,不克不及知足请求.按ASRM饱和的情形盘算超调量：。一Cm% 81.2%, CbIdR 305 0.18nn- Ce 0.22745r .min,知足设计请求.2.4双闭环直流调速体系仿真双闭环直流调速体系的电流环仿真图如图2.5所示：图2.双闭环调速体系的电流环仿真图仿真成果如下：图2.4.2转速电流曲线图蓝线为电机转速曲线，绿线为电机电流曲线.加电流启动时 电流环将电机速度进步，并且保持为最大电流，而此时速度环则不 起感化，使转速随时光线性变更，上升到饱和状况.进入稳态运行后 转速换起重要感化，保持转速的稳固.第三章：直流闭环调速控制体系的设计与仿真3.1 熟悉闭环体系控制体系3.1.1. 闭环直流调速控制体系介绍闭环控制体系是既有参考输入控制输 出量的顺向控制造用，又有输出量引回到输 入端的反向控制造用，形成一个闭环控制情势.平日幻想起动进程波形如图2-3-1所示，这时,起动电流呈方形波，转速按线性增长.这是在最大电流（转矩）受限制时调速体系所能获得的最快的起动进程 .如今的问题时，我们愿望能实现控制：起动进程，只有电流负反馈，没有转速负反馈；稳态时，只有转速负反馈，没有电流负反馈.怎么样才干做到这种既消失转速和电流两种负反馈，又使他们只能分别在不合的阶段里起感化呢？为了实现转速和 电流两种负反馈分别起感化，可在体系中设置两个调节器，分别调节转速和电流，即分别引入转速负反馈和电流负反馈.二者之间实施嵌套（或称串级）衔接如图2-3-2所示.ASR-转速调节器 ACR 电流调节器 TG 测速发电机TA-电流互感器UPE-电力电子变换器图转速.电流双闭环直流调速体系构造图中，把转速调节器的输出当作电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制电力电子变换去UPE.从闭环构造上看，电流环在里面，称作内环；转速环在外边，称作外环.这就形成了转速.电 流双闭环调速体系.为了获得优胜的静.动态机能，转速和电流两个调节器一般 都采取PI调节器，如许构成的双闭环直流调速体系的电路道理 图如图2-3-3所示.图中标出了两个调节器输入输出电压的现实 极性，它们是按照电力电子变换器的控制电压Uc为正电压的情形标出的，并斟酌到运算放大器的倒相感化.图3.1.2双闭环直流调速体系电路道理图3.1.2. 基于数学模子的闭环直流调速体系仿真(1)双闭环直流调速控制体系数学模子.在单闭环直流调速体系动态数学模子的基本上，斟酌双闭环控制的构造，即可绘出双闭环直流调速体系的动态皆空 图，如图2-3-4所示.图双闭环直流调速体系的动态构造图双闭环调速体系的现实动态构造图包含电流滤波.转速滤波和两 个给定旌旗灯号的滤波环节.个中 TOi-电流反馈滤波时光常数 TOn-转速反馈滤波时光常数图中ASRffi AC的别暗示转速调节器和电流调节器的传递函数.假如采取PI调节器，则有ASRns 1 Kn60.6ns0.087s 10.087s例:用线性集成电路运算放大器作为电压放大器的双闭环直流调速体系如图所示，主电路是晶闸管可控整流器供电的V-M体系.已经数据如下： Q ；晶闸管触发整流装配：三相桥式可控整流电路，电压放大系数Ks=23 Q ;测速发电机：永磁式，额定命据为23.1W,110V,0.21A,1900r/min;直流稳压电源：士 15V.若临盆机械请求调速规模D=10,静差率5%,试盘算调速体系的稳态参数（临时不斟酌电念头的起动问题）,额定负载时的稳态降速应电念头的电动势系数转矩常数：CmCe1.03c Un InRa 220 55 0.5 f ,.Ce V ?min/ rnN10000.1925V ?min/ r0.1925 A0.187kg ?mA1.0311电磁时光常数:TdLdRd2 1010.002s机电时光常数:TmGD2 Rd125 0.54.566 s375 CmCe 375 0.187 0.1952晶闸管整流装配滞后时光常数：11Ts 0.0017s2mf 2 6 50预置参数包含如下内容 拔取转速输出限幅值：Um=10V经由过程盘算得到晶闸管装配放大系数：Ks30 105当 ”5卫 23Ukm Ukm 10拔取转速调节器输出限幅值：Um=10V可以得到电流反馈系数：Um90.12V/AIdm 82.5拔取转速最大给定值：Unm=10V可以得到转速反馈系数；a Unm 工 0.01V/(r?min) ne 1000(2)闭环直流调速体系仿真实现根据体系的闭环体系动态构造图及其参考数值，在MATLAB勺Simulink情形下可以轻松的树立体系的仿真构造如图2-3-5所示，在IdL=0时电念头的转速输出动态曲线，如12如图闭环体系动态构造图及参数值IdL=0 时电念头的电流. 转速输出动态曲线经由过程转变给定旌旗灯号的大小 , 来实现对电机输出转速的控制与调节的目标. 在仿真体系中的实现进程就是该百年体系给定的阶跃旌旗灯号的大小 . 在上面的仿真体系在2s 时刻引入一个干扰幅度为 IdL=50 快读为 1s 的干扰旌旗灯号 , 实现对电念头的干扰. 可以看出在干扰时代电念头的转速略有摇动, 干扰消掉后电念头的转速敏捷回到原状况.经由过程转变给定旌旗灯号的大小 , 来实现对电机输出转速的控制与调节的目标. 在仿真体系中的是实现进程就是转变体系给定的阶跃旌旗灯号的大小 . 在上面的仿真体系在 2s 时刻引入一个干扰幅度为 IdL=50 宽度为 1s 的干扰旌旗灯号 , 实现对电念头的干扰. 可以看出在干扰时代电念头的转速略有摇动, 干扰消掉后电念头的转速敏捷回到原状况13图干扰状况下电念头的转速输出动态曲线3.2 直流电机双臂换体系的建模与仿真将各个功效单元根据电气道理图 , 进行响应的电气衔接最后得到双闭环直流电念头控制体系的方针模子 . 如图 2-3双闭环直流电念头控制体系的仿真模子 三相电源的建模和参数设置： peak amplitude ：220V;frequence : 50Hz;phaseA 相 Odeg.B 相-120deg.C 相- 240deg14图 直流电机建模参数设置 晶闸管桥的建模和参数设置：桥臂数3 平波电抗器的建模和参数设置：Inducetance 5e-3H 直流电机建模和参数设置（见图 2-3-6 ） 控制电路建模和参数设置包含同步脉冲触发器的建模和参数设置. 给定与测量Frequence of synchronisation voltages ： 50Hz; 给定alta=90, 为常量 .在电机的测量端口取w （转速），Ia （电枢电流），If（励磁电流） ,Te （电磁转矩）, 用多路复用分别各测取量,在示波器上用不合的坐标显示. PI 调节器参数设置电流环 PI 调节器参数设置见图 2-3-7 所示15图电流环 PI 调节器参数设置电压环 PI 调节器参数设置见图 2-3-8 所示图 电压环 PI 调节器参数设置2.2.2. 其他参数设置：触发角 90deg, 参考给定速度Reference speed ： step time 2s,initial value100rad/s,final value 200rad/s, 阶跃负载 step time ： 4s,初始负载给定10n.m,最终给定负载100n.m （经仿真后知：负载为 100n.m 偏大）所有参数设置完毕 ,start simulink 对直流电念头双闭环调速体系进行仿真, 仿真成果见图 2-3-9 所示16图仿真成果17对仿真成果的剖析如图所示 , 在 0-2 秒的时光内 , 分三个阶段; 电流上升阶段（ 0-0.1 秒阁下） , 恒流升速阶段（ 0.1-0.4 秒阁下） , 转速调剂阶段（ 0.4-0.7 秒阁下） .2 秒时给定速度有100 变成200rad/s,2-3 秒的时光内 , 电念头转速上升, 电枢电流根本不变 , 当转速达到给定值时 , 电枢电流有大幅的降低,3-4 秒时光内转速根本恒定, 电枢电流有一振荡的环节 . 第 4 秒时 ,负载给定变更，由10N*m变成100N*m.这时因为体系中由有速度与电流调节器（ PI 调节器）的感化 , 使得电念头的转速根本没有变更, 电枢电流由小幅的振荡上升进程最后达到稳. 全部环节励磁电流没有变更. 电磁转矩的变更与电枢电流的变更一致, 原因是 ; 励磁带电流If 与直流电机的励磁瓷厂大小有关,由公式Te=CtIa知,Ct. 不变,Te与Ia成正比关系 .转变个中某些参数后仿真成果的变更触发角 alfa=30 时仿真成果见图所示.18图触发角 alfa=30 时仿真成果19图负载在 4 秒后增大到 300n.m 时, 仿真成果见图所示.可以看出 4 秒之后因为负载过大, 调速体系不克不及是速度保持恒定, 已经不克不及知足请求. 这也与电机本身的额定命据有关 .可以看出 , 电枢电流根本没有小幅振荡, 只是在速度给定（第 2 秒）和恒流升速阶段开端的时刻有很大的电流摇动,这会对电念头有较大的电流冲击, 使电念头轻易破坏.3.2.8 仿真成果剖析从两种办法对转速电流双闭环体系进行了建模与仿真,剖析体系输出 , 得到如下结论.（ 1） 运用转速调节器的饱和特点 , 使体系保持恒定最大许可电流. 在尽可能短的时光内树立转速, 在退饱和实现速度的调节和实现体系的无静差特点2）, 在负载变更和电网电压摇动等扰动情形下, 保持体系的恒定输出 .（ 3） 转速电流双闭环体系可以很好的战胜负载变更和电网电压波20动等扰动影响, 特殊是电网电压扰动点在电流环内 . 多半情形可以在电流环内就战胜, 而不会造成电机转速的摇动 .基于数学模子的双闭环体系与基于电气道理图的双闭环体系两种仿真办法得到邻近的成果, 同时解释仿真成果的准确性 . 不合之处在于两者仿真工作量的着重点不合, 基于基于数学模子的双闭环体系模子仿真办法重要工作量在体系的数学模子的树立和控制器的设计方面, 而基于电气道理图的双闭环体系仿真办法重要工作量在模子参数设置和控制器的设计以及体系的调节方面.3.3 带转速 . 电流负反馈的双闭环直流调速装配调试步调1 调试前检讨. 根据电气图纸, 检讨主电路各部件及控制电路各部件间的连线是否的准确 , 标号是否相符图纸请求, 衔接点是否稳固, 焊接点是否有虚焊, 衔接导线规格是否相符请求 , 接插件的接触是否优胜等.2 继电控制电路的通电调试. 取下各插接板, 然后通电 , 检讨继电器的工作状况和控制次序等, 用万用表磨练电源是否经由过程变压器和控制触头送到了整流电路的输入端.3 体系开环调试（带电阻性负载）（ 1 ）控制电源测试：插上电源板, 用万用表校验送至其所供遍地电源电压是否到位, 电压值是否相符请求.（ 2 ）触发脉冲检测：拔出触发板, 调节斜率值, 使其为 6.3V阁下 . 调节初相位角 , 调节电位器Wp（ Up 的值） , 使得给定电压（Ug）值最大时，输出电压 Ud=300V;给定电压（Ug）值为0V时， 输出电压Ud =0V.（ 3 ）调节板的测试：插上调节板, 将调节板处于开环地位. ASR.ACR输出限幅值的调剂.限幅值的根据，分别取决于 Ud=f （Uk）和Ufi = （3 1d. B是反馈系数，由W7整定,1d为主电路电 流. ACR输出限幅值.正限幅：给定电压（Ug）最大，调电位器 W,使输出电压 Ud=270V,取裕量50V.负限值：给定电压（Ug）最 小，调电位器W,使Uk = - 1V. ASR 的限幅值. 由 ASR 的可能输出最大值与电流反馈环节特点Ufi = （3 1d的最大值来衡量拔取，应取两者中的较小值，本体系取 -4.0V. 给电位器W6 一个翻转电压. 其值也由体系负载决议 , 一般取6V, 本体系取 5.0V.21 反馈电压（Ufn ）极性的测定从零逐渐增长给定电压（Ug）,输出电压 Ud应从0V300V 变更 , 将输出电压Ud 调节到额定电压220V, 用万用表电压档测量电位器W7 的中央点（对参考点）的电压, 看其极性是否为正 , 如为正值则极性准确 , 将其调为最大.断开电源, 将电机励磁, 电枢接好 , 测速发电机接好, 接通电源 , 接通主电路, 给定回路 , 迟缓调节给定电位器, 增长给定电压, 电机从零速逐渐上升, 调到某一转速, 用万用表电压档测量电位器Wfun 的中央点, 看其值是否为负极性 , 将电压值调为最大.4 体系闭环调试（带电机负载）（ 1 ）确认速度反馈电位器Wfun 的地位（此地位时, 速度反馈电压值为最大）.将调节板Ki跳线置于闭环地位.（ 2）调剂速度环ASR.接通体系电源，迟缓增长给定电压（ Ug） , 因为设计原因 , 电机转速不会达到额定值. 此时 , 调节速度反馈电位器Wfun , 减小转速反馈系数, 使体系达到电机额定转速.（此时Ud=220V即可）.速度环ASR即调好.（ 3）调剂电流环 ACR.去掉落电机励磁，使电机堵转（电机加励磁时 , 转矩很大 , 不轻易堵住） . 迟缓调节W7 电位器, 使电枢电流为电机额定电流的1.52倍，本体系设定为I d=2I ed=2*6.5=13A.电流环即调好. 若 I d 已达划定的最大值, 还不克不及被稳住, 解释电流负反馈没起感化，这标明电流反馈旌旗灯号Ufi偏小或ASR输出限幅值 3定得太高；还有一种原因可能是因为ACR给定回路及反馈回路的输入电阻有差值. 消失上述现象后 , 必须停滞调试, 从新检讨电流反馈环节的工作是否正常,ASR 的限幅值是否合理, 从新调剂电流反馈环节的反馈系数，使Ufi增长，然后再进行调试.（ 4 ）过电流的整定. 电机堵转 , 将电位器W5 调为反馈最弱（逆时针旋到头）.调节电位器 W7使电枢电流为额定电流的 2 2.5 倍，本体系取2.5*6.5=16.5A,调节电位器 W5使体系呵 护 ,U d =0V, 延时后主电路断开, 故障灯亮 .（ 5）反复（3）的工作, 将体系调为正常值（ I d =13A）附录：1 调节板道理及运用解释（ 双闭环体系 ）该调节板重要感化是使速度及电流实现无静差 . 即双闭环无静差体系 . 其构成重要分为两大部分：速封锁及PI 调节电路和多种故障呵护电路.1 ）零速封锁电路部分. 零速封锁重要由运算放大器： A1.A2;稳压管 Z1; 三极管 T1.T2; 二极管 D11 及结形场效应管T3 等构成 .其感化如下：22当给定电压Ugn与反馈电压Ufn的绝对值都小于0. 7V时 ,（ 其值与电阻 R8.R9. 刚 o.R11.R4.R5.R6 等有关具体大小 , 请参考运放的运用等书本） 运放 A1.A2 的输出均为高电平, 此时三极管T1导通,T2的基极为低电平，三极管T2导通,+15V加到场效应管的栅极上 （ 使其导通 ） 封锁转速调节器, 使转速调节器输出电压为0V（即s2点）.由此可见此电路的感化是当输入与转速反馈电压接近零时,封锁住转速调节器ASR,以免调节器零漂引起可控硅整流电路有输出电压造成电机爬行等不正常现象.当给定电压Ugn和反馈电压Ufn中一个数值其绝对值大于 0.2 V 时, 则运算放大器A1.A2 的输出就有一个为低电 .参考文献1 阮毅 , 陈维钧 . 活动控制体系 . 清华大学出版社,20022 陈伯时 . 电力拖动主动控制体系（第 2 版） . 机械工业出版,19913 陈伯时 , 陈敏逊 . 交换调速体系 . 机械工业出版社,19974 胡崇岳 . 现代交换调速技巧 . 机械工业出版社,205 陈伯时 . 双闭环调速体系的工业设计（讲座） . 冶金主动 化.1983 （1） .6 赖寿宏 . 微型盘算机控制技巧 , 北京：机械工业出版社,1999.7 曲永印主编 . 电力电子变流技巧 . 北京：冶金工业出版社,19978 胡寿松主动控制道理：第 4 版北京：国防工业出版社9 石玉等电力电子技巧题例与电路设计指点北京：机械工业出版社 ,199810 王军 . 主动控制道理M. 重庆：重庆大学出版社,2008.