直流电动机电流转速双闭环V-M不可逆调速

        
        直流电机有良好的启动和制动性能。在过去的几十年里,直流电机调速方法已经发生了重大的变化。首先,整流部分升级,晶闸管整流器取代了传统的直流发电机和汞弧整流器。与此同时,控制电路实现了小型化和高可靠性,大大提高了直流调速系统的性能指标,扩大了其应用场合。直流调速技术不断成熟和完善,在不可逆脉冲宽度调速的情况下,高精度的电气领域仍然难以替代。采用速度和电流双闭环控制方法的直流调速系统具有动态性能好、易于控制、精度高等优点,目前已广泛应用于电力驱动系统。根据可控硅的特性,调整控制角的大小可调整电压。调速系统的主电路采用三相全控桥式整流电路将交流电变为直流电,供给直流电机。为了使速度、电流反馈环分别起作用,可在系统中设置两个控制器,实现速度和电流的双闭环控制。电流内环、速度外环是常用的形式,对提高系统动、稳态性能有很大帮助。近年来,交流调速系统发展也非常快,但直流调速系统在生产生活中也起着重要的作用。不可忽视的一点是,从理论和实践角度看直流驱动系统更成熟;从闭环控制的角度来看,它也是交流传动控制的基础。
        直流电动机电流转速双闭环V-M不可逆调速系统也称晶闸管-直流电动机调速系统(简称V-M系统,静止的Ward-Leonard系统)。博主根据工程设计的方法设计了调速系统的速度和电流调节器,电流回路反应跟随性能,速度环主要是抗干扰性能,电机满足静态和动态性能指标。主电路结构如下图所示。

        直流电机转速控制值为1500r/min,额定负载转矩为171N*m,正常启动时的转速曲线如下。1.5s后电机转速稳定在目标值1500,响应快,超调小。

        下面测试调速性能。在2s时将目标转速由1500r/min改为1800r/min,仿真结果如下。2s时转速由稳定值上升到1800,调速性能良好。

        下面测试抗干扰性能。在2s时将负载大小由转速由171N*m变为240N*m,仿真结果如下。2s时转速负载突然加重,转速略有下降,但经过控制器调整,很快回升到1500r/min,抗干扰性能良好。

 

作者: whaihuan

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