双闭环直流调速系统的设计及其仿真

. 设计一个双闭环直流调速系统,利用晶闸管供电,整流装置采用三相桥式电路,调速范围D=10,要求:静差率;稳态无静差,电流超调量,电流脉动系数;启动到额定转速时的转速退饱和超调量直流电动机数据: [1] [3]。 额定功率:29.92KW,额定电压:220V,额定电流:136A, 额定转速: 1460r/m,允许过载倍数:晶闸管装置放大系数:电枢回路总电阻:时间常数: 机电时间常数:电磁时间常数: 电流反馈系数:转速反馈系数:转速反馈滤波时间常数:h=5 , 教育资料

. 2.3系统理论设计: 在双闭环系统中应该首先设计电流调节器,然后把整个电流环看作转速调节系统中的一个内环节,再设计转速调节器。这样的系统能够实现良好的静态和稳态性能,结构简单,工作可靠,设计和调试方便,达到本课程设计的要求。 图1 双闭环直流调速系统的动态结构图 2.3.1电流调节器设计 (1)确定时间常数 整流装置滞后时间常数:三相电路的平均失控时间 =0.0017s 电流滤波时间常数: =0.002s 电流环小时间常数之和:按小时间常数近似处理,取为: =(2)选择电流调节器结构 0.0037s 教育资料

. 根据设计要求,并保证稳态电流无差,可按典型I型系统设计电流调节器。电流环控制对象是双惯性型的,因此可用PI电流调节器,它的传递函数为: 检查对电源电压的抗扰性能: 符合典型I型系统动态抗扰性能,并且各项性能指标都是可以接受的。 (3)计算电流调节器参数 电流调节器超前时间常数: 电流环开环增益:要求时,按表1,应取 ,因此: 于是,ACR的比例系统为: (4)检验近似条件 电流环截至频率: 校验晶闸管整流装置传递函数近似的条件为: 教育资料

. 满足近似条件 校验忽略反电动势对电流环动态影响的近似条件为: 满足近似条件 校验电流环小时间常数近似处理条件为: 满足近似条件 (5)计算调节器电阻电容 按所用的运算放大器取得 各电容和电阻值为: 取 取 取按照上述参数,电流环可以达到的动态跟随性能指标为: (见表1) 满足设计要求。 2.3.2转速调节器设计 教育资料

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