直流电机不可逆控制系统(6)

UVTN?2?300?600V IVTN?1.5?20.22?30.33V

电枢回路的平波电抗器的计算：

电动机在运行时保证电流连续，取此时的电流为额定电流的5%～10%。

Idmin?10%?IN?0.1?55?5.5A L?0.693?U2I?0.693?1205?15.12mH dmin5.则电枢需要串入的电枢电抗大小可以算为：

L电抗?L-La （其中La为电枢的固有电抗值）

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第5章 控制电路设计

控制电路采用转速单闭环调速系统控制，采用闭环系统可以比开环系统获得更硬的机械特性，而且静差率比开环是小得多，并且在静差率一定时，则闭环系统可以大大提高调速范围。但在闭环式必选设置放大器。如果只采用比例放大器的反馈控制系统，其被调量仍然是有静差的，这样的系统叫做有静差调速系统，它依赖于被调量的偏差进行控制，而反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定，但反馈控制系统所能抑制的知识被反馈环包围的前向通道上的扰动。

调节器的输出限幅值的确定：

转速调节器ASR的输出限幅电压Uim*决定电流给定电压的最大值，其输出决定了电力电子变换器的最大输出电压Udm。

对于本系统：设转速达到额定时的给定电压为+7.5V，转速调节器的输出最大限幅值为±5V，Ks=40。

1> 为满足调速系统的稳态性能指标，额定负载时的稳态速降应为

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?ncl?nNs1000?0.05?r/min?5.26r/min

D(1?s)10?(1?0.05)2> 求闭环系统应有的开环放大系数 先计算电动机的电动势系数

Ce?UN?INRa220?55?0.5?V?min/r?0.1925V?min/r

nN1000 则开环系统额定速降为

?nop?INR55?2.5?r/min?714.28r/min Ce0.1925 闭环系统的开环放大系数应为

K??nop?ncl?1?714.28?1?134.79 5.263> 计算转速反馈环节的反馈系数和参数

根据调速指标要求，前已求出闭环系统的开环放大系数应为K≥41.22，则运算放大器的放大系数Kp应为

Kp?K134.79??9.26

?Ks/Ce0.07?40/0.1925实取Kp=9。

运算放大器的参数选取为：根据所用运算放大器的型号取R0=20KΩ，则R1=KpR0=9×20=180KΩ。

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系统动态结构框图

为了实现转速无静差，必须在扰动作用点以前设置一个积分环节，从图可以看出，在负载扰动作用点以后，已经有一个积分环节，故从静态无差考虑需要Ⅱ型系统。从动态性能上看，考虑转速调节器饱和非线性后，调速系统的跟随性能与抗扰性能是一致的，而典型Ⅱ型系统具有较好的抗扰性能。所以，转速环应该按典型Ⅱ系统进行设计。