[工程科技]電力拖動自動控制系統課件-資料下載頁

　　

【正文】 sU nn** )( ?（ 265） )(11)()()()()()()()( **sWsUsUsUsWsUsUsUsUopnnnopnnnn??????????（ 1）比例調節器系統（ 0型系統） 穩態誤差是 KUsTsTTsTKsUssUsU nmlmsnsnsn ??????????????? 1)1)(1(11)( *2*00l i ml i m)1)(1(11)()(2*???????sTsTTsTKsUsUmlmsnn? 積分 調節器系統的誤差傳遞函數為 （ 263） ? 階躍給定輸入 的穩態誤差是 sUsU nn** )( ?（ 266） （ 2）積分 調節器系統（ I型系統） 的穩態誤差 )1)(1(11)()(2*???????sTsTTsTsKsUsUmlmsnn0)1)(1(11)(2*00l i ml i m ??????????????sTsTTsTsKsUssUsUmlmsnsnsn? 比例積分 調節器系統的誤差傳遞函數為 （ 264） ? 階躍給定輸入 的穩態誤差是 sUsU nn** )( ?（ 267） （ 3）比例積分 調節器系統（ I型系統） 的穩態誤差 )1)(1()1(11)()(2*????????sTsTTsTssKKsUsUmlmspnn ?0)1)(1()1(11)(2*00l i ml i m ???????????????sTsTTsTssKKsUssUsUmlmspnsnsn ?輸入信號 階躍輸入 斜坡輸入 加速度輸入 穩態誤差 0 v0 / K ? 0)( RtR ? tvtR 0)( ?2)(20 tatR ?? I型系統在不同輸入信號作用下的穩態誤差 Ⅱ 型系統在不同輸入信號作用下的穩態誤差 輸入信號 階躍輸入 斜坡輸入 加速度輸入 穩態誤差 0 0 0)( RtR ? tvtR 0)( ?2)(20 tatR ?Ka /0?在系統穩定的情況下， ? 0型系統對于階躍給定輸入穩態有差，被稱作有差調速系統； ? Ⅰ 型， Ⅱ 型系統對于階躍給定輸入穩態無差，被稱作無差調速系統 3．擾動引起的穩態誤差 ? 在分析由擾動引起的穩態誤差時，令 Un*(s)=0。比例調節器系統的誤差為 （ 268） ? 階躍 擾動 引起的 的穩態誤差是 (272) )1)(1(1)1()1()()(22???????????sTsTTsTKsTsTTCsTRsIsUmlmsmlmeldLn)1()1)(1(1)1()1()(2200l i ml i m KCRIsTsTTsTKsTsTTCsTRsIssUsUedLmlmsmlmeldLsnsn ??????????????????sIsI dLdL ?)(系統 0型系統 I型系統 Ⅱ 型系統 穩態誤差 0 0 )1( KCRIedL?擾動引起的穩態誤差 ? 由擾動引起的穩態誤差取決于誤差點與擾動加入點之間的傳遞函數。 ? 比例控制的調速系統（ 0型系統），該傳遞函數無積分環節，故存在擾動引起的穩態誤差，稱作有靜差調速系統； ? 比例積分控制的調速系統（ I型， Ⅱ 型系統），該傳遞函數具有積分環節，所以由階躍擾動引起的穩態誤差為 0，稱作無靜差調速系統。 轉速反饋控制直流調速系統的限流保護 轉速反饋控制直流調速系統的過流問題 ? ，電樞電壓立即達到它的最高值，對電動機來說，相當于全壓起動，會造成電動機過流。 ? ，電流將遠遠超過允許值。如果只依靠過流繼電器或熔斷器來保護，過載時就跳閘。 ? 系統中必須有自動限制電樞電流的環節。 ? 引入電流負反饋，可以使它不超過允許值。但這種作用只應在 起動和堵轉時存在 ，在正常的穩速運行時又得取消。 ? 當電流大到一定程度時才出現的電流負反饋，叫做 電流截止負反饋 。 帶電流截止負反饋環節的直流調速系統 圖 238 電流截止負反饋環節 （ a）利用獨立直流電源作比較電壓（ b）利用穩壓管產生比較電壓 1．電流截止負反饋環節 ? 電流反饋信號取自串入電動機電樞回路中的小阻值電阻 Rs， IdRc正比于電流。 ? 圖 238(a)中用獨立的直流電源作為比較電壓 U，其大小可用電位器調節，設 Idcr為臨界截止電流 ? 在 IdRs與 U之間串接一個二極管 VD，當 Id Idcr 時 IdRs U時，二極管導通，電流負反饋信號 Ui即可加到放大器上去；當 IdRc≤ U時，二極管截止， Ui消失。 ? 圖 238(b)中利用穩壓管 VST的擊穿電壓 Ubr作為比較電壓 U 。 ? 截止電流 Idcr=U/Rs ? 當輸入信號 IdRsU0時， ? 輸出 Ui=IdRsU， ? 當 IdRcU≤ 0時，輸出Ui=0。 圖 239 電流截止負反饋環節 的輸入輸出特性 圖 240 帶電流截止負反饋的閉環直流調速系統穩態結構框圖 2．帶電流截止負反饋比例控制閉環直流調速系統的穩態結構框圖和靜特性 ? 當 Id≤Idcr（臨界電流）時，電流負反饋被截止，靜特性與只有轉速負反饋調速系統的靜特性相同， （ 232） ? 當 IdIdcr后，引入了電流負反饋，靜特性變成 （ 295） )1()1(*KCRIKCUKKnedensp????)1()()1()()1()()1()1(**KCIRKKRKCUUKKKCRIUIRKCKKKCUKKnedsspec omnspedc omdsespensp?????????????圖 241 帶電流截止負反饋比例控制閉環直流調速系統的靜特性 ? CA段 : 電流負反饋被截止 ? AB段 : 電流負反饋起作用 )1()()1()( *KCIRKKRKCUUKKnedsspec o mnsp???????電流負反饋的作用相當于在主電路中串入一個大電阻 。 ?比較電壓與給定電壓的作用一致，好象把理想空載轉速提高到 )1()(39。*0 KCUUKKnec omnsp??? （ 296） ssp RKK? 令 n=0，得到堵轉電流 Idbl ， （ 297） ? 一般 KpKsRsR，因此 Idbl應小于電動機允許的最大電流，一般為 Idbl =（ ~2） IN ? 臨界電流應大于電動機的額定電流，取 Idcr= （ ~ ） IN sc o mndbl RUUI ?? *sspc omnspdbl RKKRUUKKI??? )( *3．帶電流截止的無靜差直流調速系統 圖 242 無靜差直流調速系統 ? TA為檢測電流的交流互感器，經整流后得到電流反饋信號 Ui。 ? 當電流達到截止電流 Idcr時， Ui高于穩壓管 VS的擊穿電壓，使晶體三極管 VBT導通， 忽略晶體三極管 VBT導通壓降，則 PI調節器的輸出電壓 Uc為零， ? 電力電子變換器 UPE的輸出電壓 Ud=0，達到限制電流的目的。 圖 243 無靜差直流調速系統穩態結構框圖（ IdIdcr） ? 轉速反饋系數 (299) 式中 nmax—— 電動機調壓時的最高轉速； U*nmax—— 相應的最高給定電壓。 m a x*m a xnU n??圖 244 帶電流截止的無靜差直流調速系統的靜特性 ? 在調速系統中，為了限制電動機的最高電壓和最大電流通過限制調節器的輸出電壓的大小來達到保護電器的目的 C