于晶闸管元件的过载能力小,不仅要限制过电流和反向过电压,而且还要限制电压变化率(dudt)和电流变化率didt,因此必须有可靠的保护装置和符合要求的散热条件;(3)当系统处于深调速状态,即在较低速下运行时,晶闸管的导通角小,使得系统的功率因数很低,并产生较大的谐波电流,引起电网电压波形畸变,对电网产生不利影响;(4)由于整流电路的脉波数比直流电动机每对极下的换向片数要小得多,因此,VM系统的电流脉动很严重。
2
f第二章控制系统的设计
21设计内容和要求
为某生产机械设计一个调速范围宽、起制动性能好(可选做)的直流双闭环系统。已知系统中直流电动机主要数据如下:1)直流电机型号:Z2-41型,直流电机额定数据:PN18KW,UN220V,IN94A,
N1000rmi
,电枢回路总电阻R045Ω。电磁时间常数Tl=0.0297s,机电时间常数Tm=0427s,电动机系数Ce=02059Vmin/r2)主要技术指标:调速范围0-1000r/min,电流过载倍数λ15,系统静特性良好,无静差(静差率s≤2)3)动态性能指标:转速超调量δ
<8,电流超调量δi<5,动态速降Δ
≤810,调速系统的过渡过程时间(调节时间)ts≤1s
22双闭环直流调速系统的组成
为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用,在系统中设置了两个调节器,分别调节转速和电流,二者之间实行串级连接,如图21所示,即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晶闸管整流器的触发装置。从闭环结构上看,电流调节环在里面,叫做内环;转速环在外面,叫做外环。这样就形成了转速、电流双闭环调速系统。该双闭环调速系统的两个调节器ASR和ACR一般都采用PI调节器。因为PI调节器作为校正装置既可以保证系统的稳态精度,使系统在稳态运行时得到无静差调速,又能提高系统的稳定性;作为控制器时又能兼顾快速响应和消除静差两方面的要求。一般的调速系统要求以稳和准为主,采用PI调节器便能保证系统获得良好的静态和动态性能。
图21
转速、电流双闭环直流调速系统
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f图22主电路原理图
三相全控制整流电路由晶闸管VT1、VT3、VT5接成共阴极组,晶闸管VT4、VT6、VT2接成共阳极组,在电路控制下,只有接在电路共阴极组中电位为最高又同时输入触发脉冲的晶闸管,以及接在电路共阳极组中电位最低而同时输入触发脉冲的晶闸管,同时导通时,才构成完整的整流电路。为了使元件免受在突发情况下超过其所承受的电压r