转速、电流双闭环控制调速系统组成

2023-06-25 理论教育版权反馈

【摘要】：为此，在启动（或制动）过渡过程中，希望始终保持电流为允许的最大值，使调速系统以最大的加（减）速度运行。当达到稳态转速时，最好使电流立即降下来，使电磁转矩与负载转矩相平衡，从而迅速转入稳态运行。这是在最大电流（转矩）受限制时调速系统所能获得的最理想的动态过程。为了使转速、电流双闭环调速系统具有良好的动、静态性能，电流、转速两个调节器一般采用PI调节器，且均采用负反馈。

对于经常正、反转运行的调速系统，如龙门刨床、可逆轧钢机等，缩短启、制动过程的时间是提高生产率的重要因素。为此，在启动（或制动）过渡过程中，希望始终保持电流（电磁转矩）为允许的最大值，使调速系统以最大的加（减）速度运行。当达到稳态转速时，最好使电流立即降下来，使电磁转矩与负载转矩相平衡，从而迅速转入稳态运行。这类理想的启动（制动）过程如图3-1所示，启动电流呈矩形波，转速按线性增长。这是在最大电流（转矩）受限制时调速系统所能获得的最理想的动态（启、制动）过程。

实际上，由于主电路电感的作用，电流不可能突变，为了实现在允许条件下的最快启动，关键是要获得一段使电流保持为最大值Idm的恒流过程。由反馈控制规律可知，系统要保持某个物理量基本不变，必须引入该物理量的负反馈，采用电流负反馈应该能够得到近似的恒流过程。问题是，在启动过程中应该只有电流负反馈，没有转速负反馈；在达到稳态转速后，又希望只有转速负反馈，不再让电流负反馈发挥作用。怎样才能做到这种既存在转速和电流两种负反馈，又使它们分别在不同的阶段起作用呢？显然，只用一个调节器是不可能实现的，因此本系统中设置两个调节器，分别控制转速和电流，并且将两个调节器实行串级连接。转速负反馈的闭环在外面，称为外环；电流负反馈的闭环在里面，称为内环。其原理图框图如图3-2所示。图中ASR为转速调节器，ACR为电流调节器，两个调节器互相配合、相辅相成。

为了使转速、电流双闭环调速系统具有良好的动、静态性能，电流、转速两个调节器一般采用PI调节器，且均采用负反馈。考虑到触发装置的控制电压为正电压，反相端输入信号的运算放大器又具有倒相作用，图3-2中标出了相应信号的实际极性。

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图3-1　时间最优的理想过渡过程

转速、电流双闭环控制调速系统组成

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