电流与转速双闭环直流调速系统的设计与研究 第5页

电流与转速双闭环直流调速系统的设计与研究 第5页
将Ublf接地,Ublr悬空,即使用一组桥六个晶闸管。
(1)电流环调试
电动机不加励磁
(a)系统开环,即控制电压Uct由给定器Ug直接接入,开关S拨向左边,主回路接入电阻Rd并调至最大(Rd由MEL—03的两只900Ω电阻并联)。逐渐增加给定电压,用示波器观察晶闸管整流桥两端电压波形。在一个周期内,电压波形应有6个对称波头平滑变化。
(b)增加给定电压,减小主回路串接电阻Rd,直至Id=1.1Inom,再调节MCL—31挂箱上的电流反馈电位器RP,使电流反馈电压Ui近似等于速度ASR的输出限幅值(ASR的输出限幅值为±5V)。
(c)MCL—31的G(给定)输出电压Ug接至ACR的“3”端,ACR的输出“7”端接至Uct,即系统接入已接成PI调节的ACR组成电流单闭环系统。ACR的“9”。“10”端接MCL—11电容器,可预置7.5 μF,同时,反馈电位器RP3逆时针旋到底,使放大倍数最小。逐渐增加给定电压Ug,使之等于ASR输出限幅值(±5V),观察主电路是否小于或等于1.1Inom,如Id过大,则应调整电流反馈电位器,使Ui增加,直至Id〈 1.1Inom;如Id〈 Inom,则可将Rd减小直至切除,此时应增加有限,小于过电流保护整定值,这说明系统已具有限流保护功能。测定并计算电流反馈系数。
(2)速度变换器的调试
电动机加额定励磁。
(a)系统开环,即给定电压Ug直接接至Uct,Ug作为输入给定,逐渐加正给定,当转速n=1500r/min时,调节FBS(调速变换器)中速度反馈电位器RP,使速度反馈电压为=5V左右,计算速度反馈系数。
(b)速度反馈极性判断:系统中接入ASR构成转素单闭环系统,即给定电压Ug接至ASR的第2端,ASR的第3端接至Uct。调节Ug(Ug为负电压),若稍加给定,电机转速即达最高速且调节Ug不可控,则表明单闭环系统速度反馈极性有误。但若接成转速—电流双闭环系统,由于给定极性改变,故速度反馈极性可不变。
5.1.5系统特性测试
将ASR,ACR均接成PI调节器接入系统,形成双闭环不可逆系统。
ASR的调试:
(a)反馈电位器RP3逆时针旋到底,使放大倍数最小;
(b)“5”、“6”端接入MCL—11电容器,预置5~7.5μF;
(c)调节RP1、RP2使输出限幅值±5V。
(1)机械特性n=f(Id)的测定
调节转速给定电压Ug,使电机空载转速至1500r/min,再调节发电机负载电阻Rd,在空载至额定负载范围内分别记录7~8点,可测出系统静特性曲线n=f(Id)。
表5—2 系统静特性曲线n=f(Id)
n(r/min) 1200 1199 1199 1199 1198 1198
I(A) 058 0.65 0.75 0.8 0.85 0.9
(2)闭环控制特性n=f(Ug)的测定
调节Ug和n,即可测出闭环控制特性n=f(Ug)。
表5—3 闭环控制特性n=f(Ug)
n(r/min) 70 1200 1000 900 800 500
Ug(V)
0.26 3.74 3.14 2.83 2.53 1.6
5.1.6系统动态波形的观察
用二踪慢扫描示波器观察动态波形,用示波器记录动态波形。在不同的调节器参数下,观察,记录动态波形:
(1)突加给定起动时,电动机电枢电流波形和转速波形。
(2)突加额定负载时,电动机电枢电流波形和转速波形。
(3)突加负载时,电动机电枢电流波形和转速波形。
注:电动机电枢电流波形的观察可通过ACR第“1”端
   转速波形的观察可通过ASR的第“1”端总结
本设计为“电流与转速双闭环直流调速系统的设计与研究 第5页”,经过调试证明设计的双闭环系统能满足设计指标的要求,完成了设计任务。实验结果表明经过该设计系统改进,与其为单闭环系统相比:机械特性偏硬,快速起制动,突加负载动态速将小。
    因为本系统采用了双闭环系统,所以系统能够通过两个转速调节器进行自动调节作用减少稳态速降,但是有超调。为使系统的稳态性能更好,该系统采用无静差调节,即转速调节器采用比例积分调节器(PI调节器),使系统保证恒速运行,以保证满足更严格的生产要求。
参考文献
[1] 陈伯时主编。电力拖动自动控制系统—运动控制系统。第3版机械工业出版社,2007
[2] 王兆安,黄俊主编。电力电子技术。第4版。北京:机械工业出版社,2000
[3] 任彦硕主编。自动控制原理。机械工业出版社,2006
[4] 陈治明主编.电力电子器件. 北京:机械工业出版社,1992

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