双闭环直流调速系统设计

双闭环直流调速系统姓名：学号：专业：电气工程及其自动化日期：

2015年12月23日

摘要

直流电动机具有良好的起动、制动性能，宜于在大围平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。该系统中设置了电流检测环节、电流调节器以及转速检测环节、转速调节器，构成了电流环和转速环，前者通过电流元件的反馈作用稳定电流，后者通过转速检测元件的反馈作用保持转速稳定，最终消除转速偏差，从而使系统达到调节电流和转速的目的。该系统起动时，转速外环饱和不起作用，电流环起主要作用，调节起动电流保持最大值，使转速线性变化，迅速达到给定值；稳态运行时，转速负反馈外环起主要作用，使转速随转速给定电压的变化而变化，电流环跟随转速外环调节电机的电枢电流以平衡负载电流。 关键词：双闭环，转速调节器，电流调节器

双闭环直流调速系统的设计

双闭环直流调速系统中设置了两个调节器, 即转速调节器(ASR)和电流调节器(ACR), 分别调节转速和电流, 即分别引入转速负反馈和电流负反馈。

两者之间实行嵌套连接，且都带有输出限幅电路。转速调节器

*ASR的输出限幅电压Uim决定了电流给定电压的最大值；电流调节器

ACR的输出限幅电压Ucm限制了电力电子变换器的最大输出电压Udm。

由于调速系统的主要被控量是转速, 故把转速负反馈组成的环作为外环, 以保证电动机的转速准确跟随给定电压, 把由电流负反馈组成的环作为环, 把转速调节器的输出当作电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE，这就形成了转速、电流双闭环调速系统。

电流检测Ui给定电压Un*+-ΔUnUn速度调节器Ui*-+电流调节器Uc三相集成触发器三相全控桥Ud直流电动机n转速检测

双闭环直流调速系统框图

双闭环直流调速系统电路原理图

一．本设计预设的参数

直流电动机：220V，136A, 1500r/min, Ce=0.136Vmin/r 晶闸管装置放大系数：Ks =40 电枢回路总电阻：R=0.5欧

时间常数：Tl=0.015s, Tm=0.2s, 转速滤波环节时间常数Ton取0.01s 电压调节和电流调节器的给定电压为8V

系统稳态无静差，电流超调量σi≤5%; 空载启动到额定转速时的转速超调量σn≤10%。

二．平波电抗器的选择：

2.1平波和均衡电抗器在主回路中的作用及布置

晶闸管整流器的输出直流电压是脉动的，为了限制整流电流的脉动、保持电流连续，常在整流器的直流输出侧接入带有气隙的