双闭环直流调速系统

转速、电流双闭环调速系统

班级：铁道自动化091

姓名：陈涛

指导老师：严俊

完成日期：2011-10-31

湖南铁道职业技术学院

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目录

摘要 ....................................................................................................... 3 一、直流调速介绍 ................................................ 4 1、调速定义 ........................................................................................ 4 2、调速方法 ........................................................................................ 4 3、调速指标 ........................................................................................ 4 二、双闭环直流调速系统介绍 ................................... 5 1、转速、电流双闭环调速系统概述 ................................................ 5 2、转速、电流双闭环调速系统的组成 ............................................ 6 3、PI调节器的稳态特征 .................................................................... 7 4、起动过程分析 ................................................................................ 8 5、动态性能 ...................................................................................... 11 6、两个调节器的作用 ...................................................................... 11 三、总结 ........................................................ 12

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摘要

随着近代电力电子技术和计算机的发展以及现代控制理论的应用，自动化电力拖动正向着计算机控制的生产过程自动化的方向迈进，以达到高速、优质、高效率地生产。在大多数综合自动化系统中，自动化的电力拖动系统仍然是不可缺少的组成部分。

本文讲述的是转速、电流双闭环直流调速系统，通过学习使我对转速、电流双闭环直流调速系统的组成、调速器的稳态特性和作用以及系统的动态特性有了一定的了解。该系统是在单闭环系统的基础上加以改进后完成的，通过对电力拖动自动控制系统的学习，我们里了解到转速、电流双闭环直流调速系统相对于单闭环调速系统的一些优势，它是通过转速反馈和电流反馈两个环节分别起作用的。

通过这次的学习，我懂得了很多，具有了通过运用理论上所掌握的知识来独立发现问题、思考问题、解决问题的能力，在这次的论文中，我有一次重新学习了转速、电流双闭环直流调速系统，使我这一系统有了更进一步的了解。

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转速、电流双闭环调速系统

一、直流调速介绍

1、调速定义

调速是指在某一具体负载情况下，通过改变电动据或电源参数的方法，使机械特性曲线得以改变，从而使电动机转速发生变化或保持不变。

2、调速方法

1.调节电枢供电电压U。改变电枢电压主要是从额定电压往下降低电枢电压，从电动机额定转速向下变速，属恒转矩调速方法。对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统来说，这种方法最好。 响应，但是需要大容量可调直流电源。

2.改变电动机主磁通

。改变磁通可以实现无级平滑调速，但只能减弱磁

变化遇到的时间常数较小，能快速

通进行调速（简称弱磁调速），从电机额定转速向上调速，属恒功率调速方法。

变化时间遇到的时间常数同

变化遇到的相比要大得多，响应速度

较慢，但所需电源容量小。

3.改变电枢回路电阻

<。在电动机电枢回路外串电阻进行调速的方法，

设备简单，操作方便。但是只能进行有级调速，调速平滑性差，机械特性较软；空载时几乎没什么调速作用；还会在调速电阻上消耗大量电能。

3、调速指标

1．调速范围（包括：恒转矩调速范围/恒功率调速范围），

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A、恒转矩调速范围是指调速系统在额定负载下，可长期稳定运行的最低速度和最高速度之比，一般这个最高速度就是额定速度，比如：1：1000，假定该调速系统的最大（额定速度）为2000rpm，则其最小运行速度为2rpm。指标越宽，调速范围越大，系统性能越好

B、恒功率调速范围是指调速系统在额定功率下，可长期稳定运行的最低速度和最高速度之比，一般这个最低速度就是额定速度，比如：1：2，假定该调速系统的额定速度为1000rpm，则其最高运行速度为2000rpm。

2．动态速降

它是指电机由空载突加额定负载时最大的速度跌落（下降），这个值越小，表明系统响应快，系统特性硬

3．恢复时间

当电机突加额定负载后可以恢复到原先速度所需的时间，时间越短，响应越好，反之表明系统响应慢。

二、双闭环直流调速系统介绍

1、转速、电流双闭环调速系统概述

采用转速负反馈和PI调节器的单闭环调速系统可以在保证系统稳定的条件下实现转速无静差。

由于主电路电感的作用，电流不能突跳，为了实现在允许条件下最快起动，关键是要获得一段使电流保持为最大值的恒流过程，按照反馈控制规律，采用某个物理量的负反馈就可以保持该量基本不变，那么采用电流负反馈就应该能得到近似的恒流过程。问题是希望在起动过程中只有电流负反馈，而不能让它和转速负反馈同时加到一个调节器的输人端，到达稳态转速后，又希望只要转速负反馈，不再靠电流负反馈发挥主要的作用。怎样才能做到这种既存在转速和电流两种负反馈作用，又使它们只能分别在不同的阶段起作用呢?双闭环调速系统正是用来解决这个问题的。

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