带电流截止负反馈转速单闭环直流调速系统建模与仿真课程设计报告(编辑修改稿)

带电流截止负反馈转速单闭环直流调速系统建模与仿真课程设计报告(编辑修改稿)内容摘要：

速。 电流截止负反馈环节如图 3和图 4所示 . 图 3 利用独 立直流电源作比较电压 图 4 利用稳压管产生比较电压 8 图 5 封锁运算放大器的电流截止负反馈环节 图 6 电流截止负反馈环节的 I/O特性 电流截止负反馈环节输入输出特性如图 6 所示。 图 3中用独立的直流电源作为比较电压，其大小可用电位器调节，相当于调节截止电流。 图 4 中利用稳压管 VS的击穿电压 Ubr作比较电压，线路要简单得多，但不能平滑的调节截止电流值。 图 5 是反馈环节与运放的连接电路。 带电流截止负反馈调速系统结构框图和静特性 带电 流截止负反馈的闭环直流调速系统结构框图如图 7所示： 图 7 带电流截止负反馈的闭环直流调速稳态系统结构框图 系统两段静特性的方程式： 当 d dcrII 时，电流负反馈被截止，静特性与转速负反馈相同 当 d dcrII 时，引入电流负反馈，静特性变为： )1()1( e de*nspKC RIKC UKKn  9 静 特性的几个特点： （ 1）电流负反馈的作用相当于在主电路中串入一个大电阻 KpKsRs ，因而稳态速降极 大，使特性急剧下垂。 （ 2）比较电压 U 与给定电压 Un* 的作用一致， 好象把理想空载转速提高到 （ 3）两段式静特性常称作下垂特性或挖土机特性。 当挖土机遇到坚硬的石块而过载时，电动机停下，电流也不过是堵转电流，在式（ 1）中，令 n = 0，得 一般 p s sK K R R ,因此 （ 4）最大截止电流 dblI 应小于电机允许的最大电流，一般取 ： Idbl =（ ~） IN 从调速系统的稳态性能上看，希望稳态运行范围足够大，截止电流大于电机的额定电流， 一般取： Idcr ≥ （ ~） IN （ 5）调速系统的起动过程如图 8 图 9 所示 )1( )()1( )( e dsspe c o m*nspKC IRKKRKC UUKKn  )1()(39。 ec o m*nsp0 KC UUKKn sspc om*nspdbl )( RKKR UUKKI   s*ndbl RUUI  10 图 8带电流截止负反馈单闭环调速系统 图 9理想的快 速启动过程 3 参数设计 整体分析 本题目要求设计带电流截止负反馈转速单闭环 直流调速系统 ，为满足以上 技术要求和性能指标的要求，选择以下方案设计系统： 1) 系统要求平滑调速，可采用调压调速方式。 因为 调压调速系统是在保持他励直流电动机的磁通为额定值的情况下，将电枢两端的电压（电源电压）降低为不同的值时，可以获得与电动机固有机械特性相互平行的人为机械特性，调速方向是基速以下，属于恒转矩调速方法。 只要输出的电压是连续可调的，即可实现电动机的无级调速 ， 调速范围可以达到很宽。 2) 系统静特性良好，无静差。 在 参数设置合理的情况下，带电流截止负反馈转速单闭环 直流调速系统 本身可以做到系统的稳定运行。 3) 本设计中的电力电子变换装置采用三相桥式控制的晶闸管整流装置，应用题目要求中给定的参数进行设计，其 Rrec= ， Ks=40。 4) 在带电流截止负反馈环中，截止电流的上限选择需要根据电机的品牌和参数论证，以保证电机不至于因电流过大而烧毁。 稳定性参数计算和判断 为了满足 D=10， s≤ 2%，额定负载时调速系统的稳态速降为： 2 2 0 1 7 . 5 1 . 2 5 0 . 1 3 2 m i n /1500NNaeNU I RC V rn     () 1 7 . 5 ( 1 . 2 5 1 . 3 ) 3 3 8 / m i n0 . 1 3 2N a r e copeI R RnrC      11 15 00 2 / m in 6 / m in( 1 ) 10 ( 1 2)Ncl nsn r rDs       根据 cln ，求出系统的开环放大系数： 3381 1 1 0 9 . 4 63 . 0 6opclnK n     计算测速反馈环节的放大系数和参数： 设在额定转速下稳态时的给定电压 为 * 10nUV ，则须有 * 10nnU U V 故转速反馈环节的放大系数 10 0 .0 0 6 6 71500nNUn    计算运算放大器的放大系数和参数： 1 0 9 . 4 6 0 . 1 3 2 5 4 . 1 60 . 0 0 6 6。