1、摘要電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置,它被廣泛地應(yīng)用于一般生產(chǎn)機(jī)械需要?jiǎng)恿Φ膱?chǎng)合也被廣泛應(yīng)用于精密機(jī)械等需要高性能電氣傳動(dòng)的設(shè)備中,用以控制位置、速度、加速度、壓力、張力和轉(zhuǎn)矩等。直流電動(dòng)機(jī)具有良好的起、制動(dòng)性能宜于在大范圍內(nèi)平滑調(diào)速在許多需要調(diào)速或快速正反向的電力拖動(dòng)領(lǐng)域中得到應(yīng)用。而轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制直流調(diào)速系統(tǒng)是性能很好、應(yīng)用最廣的直流調(diào)速系統(tǒng)針對(duì)面向系統(tǒng)傳遞函數(shù)結(jié)構(gòu)圖仿真方法的不足，提出了一種基于MATLAB的Simulink和Power System工具箱、面向系統(tǒng)電氣原理結(jié)構(gòu)圖的仿真新方法，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)速與電流雙閉環(huán)=配合控制的直流可逆調(diào)速系統(tǒng)的建模與仿真分別介紹了同步

2、脈沖觸發(fā)器、移相器控制器和PI調(diào)節(jié)器的建模，給出了直流可逆調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型和仿真結(jié)果，仿真結(jié)果表明了仿真算法可信度較高。關(guān)鍵詞:= 配合控制;直流電機(jī);MATLAB仿真;移項(xiàng)控制器 目錄摘要1第1章.緒論31.1配合有環(huán)流可逆控制直流調(diào)速系統(tǒng)簡(jiǎn)介31.2 控制對(duì)象及要求4第2章：系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)52.1=配合控制的直流可逆調(diào)速系統(tǒng)的工作原理52.2電流調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)62.2.1電流調(diào)節(jié)器的作用62.2.2電流環(huán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖72.2.3設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器72.3轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)102.3.1轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用102.3.2轉(zhuǎn)速環(huán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖102.3.3設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器11第3章Simulink仿真143.1 系統(tǒng)建模

3、143.1.1 移相控制器的封裝143.1.2 帶限幅的PI調(diào)節(jié)器的封裝153.1.3 =配合控制的直流可逆調(diào)速系統(tǒng)整體的建模163.2仿真波形及分析17結(jié)論20參考文獻(xiàn)21第1章.緒論1.1配合有環(huán)流可逆控制直流調(diào)速系統(tǒng)簡(jiǎn)介可逆軋機(jī)、龍門刨床等生產(chǎn)機(jī)械要求運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)快速的正、反轉(zhuǎn)，以提高產(chǎn)量與加工質(zhì)量；開卷機(jī)、卷取機(jī)等雖然不需要正、反向運(yùn)行，卻需要快速制動(dòng)。將上述生產(chǎn)工藝要求歸納成運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的性能，就是電動(dòng)機(jī)除電動(dòng)轉(zhuǎn)矩外還需產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械快速的減速、停車與正、反向運(yùn)行等功能。在轉(zhuǎn)速n和電磁轉(zhuǎn)矩Tc的坐標(biāo)系上，就是四象限運(yùn)行的功能，如圖1-1所示。這樣的調(diào)速系統(tǒng)需要正、

4、反轉(zhuǎn)，故稱可逆調(diào)速系統(tǒng)。 +n 正轉(zhuǎn) 正轉(zhuǎn) 制動(dòng)狀態(tài) 電動(dòng)狀態(tài) -Te +Te 反轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn) 電動(dòng)狀態(tài) 制動(dòng)狀態(tài) -n圖1-1 調(diào)速系統(tǒng)的四象限運(yùn)行 = 配合控制消除直流平均環(huán)流的原則是正組整流裝置處于整流狀態(tài)，即 Ud0f 為正時(shí)，強(qiáng)迫使反組處于逆變狀態(tài)，即Ud0r ，且幅值相等，使逆變電壓把整流電壓頂住，則直流平均環(huán)流為零。1.2 控制對(duì)象及要求交流電源：160V（峰值），50HZ電動(dòng)機(jī)：Un=220V，n=136A，n=1460r/min，=2，Rrec=1.3,Ra=0.21，La=0.H勵(lì)磁電壓：Uf=220V，Rf=14.7，Lf=0，Lof=0.084H，J=2.29 kg電抗器：

5、L1L4為0.002H，平波電抗器為0.015H，Toi=0.002s，Ton=0.014s，=0.00685，=0.037設(shè)計(jì)要求為：1設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器參數(shù)2建立仿真模型并進(jìn)行仿真第2章：系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2.1=配合控制的直流可逆調(diào)速系統(tǒng)的工作原理=配合控制的有環(huán)流直流可逆調(diào)速系統(tǒng)的電氣原理圖如圖2-1所示。圖中，主電路由兩組三相橋式.晶閘管全控型整流器反并聯(lián)組成，并共用同一路三相電源。由于采用=配合控制方式，在兩組整流器之間沒有直流環(huán)流，但還存在脈動(dòng)環(huán)流，為了限制脈動(dòng)環(huán)流的大小，在主電路中串入了四個(gè)均衡電抗器Lc1Lc4，用于限制脈動(dòng)環(huán)流。平波電抗器Ld，用于減少電動(dòng)機(jī)電樞電流的脈動(dòng)

6、，減少電樞電流的斷續(xù)區(qū)，改善電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。系統(tǒng)的控制部分采用了轉(zhuǎn)速和電流的雙閉環(huán)控制。由于可逆調(diào)速電流的反饋信號(hào)小不僅要反映電樞電流的大小還需要反映電樞電流的方向，因此電流反饋一般用直流電流互感器或霍爾電流檢測(cè)器，在電樞端取電流信號(hào)。為了確保兩組整流器的工作狀態(tài)相反，流調(diào)節(jié)器的輸出分兩路，一路經(jīng)止組橋觸發(fā)器GTF控制正組橋整流器，另一路經(jīng)倒相器AR、反組橋GTR控制反組橋整流器VR。圖2-1 =配合控制的有環(huán)流直流可逆調(diào)速系統(tǒng)的電氣原理圖其中：正組晶閘管VF，由GTF控制觸發(fā)： 正轉(zhuǎn)時(shí)，VF整流； 反轉(zhuǎn)時(shí)，VF逆變。 反轉(zhuǎn)晶閘管VR，由GTR控制觸發(fā)： 反轉(zhuǎn)時(shí)，VR整流； 正轉(zhuǎn)時(shí)，VR逆變

7、。根據(jù)可逆系統(tǒng)正反向運(yùn)行的需要，給定電壓、轉(zhuǎn)速反饋電壓、電流反饋電壓都應(yīng)該能夠反映正和負(fù)的極性。這里給定電壓：正轉(zhuǎn)時(shí)，KF閉合， Un* =“+”； 反轉(zhuǎn)時(shí)，KR閉合， Un* =“-”。轉(zhuǎn)速反饋：正轉(zhuǎn)時(shí)，Un=“-”; 反轉(zhuǎn)時(shí)，Un=“+”。控制電路采用典型的轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)，其中：轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR控制轉(zhuǎn)速，設(shè)置雙向輸出限幅電路，以限制最大起制動(dòng)電流。電流調(diào)節(jié)器ACR控制電流，設(shè)置雙向限幅電路，以控制最小控制角min與最小逆變角min。在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器及電流調(diào)節(jié)器過程中按照“先內(nèi)環(huán)后外環(huán)” 的設(shè)計(jì)原則，從內(nèi)環(huán)開始，逐步向外擴(kuò)展。在這里，首先設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器，然后把整個(gè)電流環(huán)看作是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系

8、統(tǒng)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，再設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 。2.2電流調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)2.2.1電流調(diào)節(jié)器的作用(1) 作為內(nèi)環(huán)的調(diào)節(jié)器，在轉(zhuǎn)速外環(huán)的調(diào)節(jié)過程中 ,它的作用是使電流緊緊跟隨其給定值 Ui* （即外環(huán)調(diào)節(jié)器的輸出量）的變化；(2) 對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)起及時(shí)抗擾的作用。(3) 在轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)過程中，保證獲得電動(dòng)機(jī)允許的最大電流，從而加快動(dòng)態(tài)過程。 (4) 當(dāng)電機(jī)處于過載甚至于堵轉(zhuǎn)時(shí)，限制電樞電流的最大值，起到快速的自動(dòng)保護(hù)作用，一旦故障消失，系統(tǒng)能夠自動(dòng)恢復(fù)正常。這個(gè)作用對(duì)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行來說是十分重要的。2.2.2電流環(huán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖則電流環(huán)結(jié)構(gòu)圖最終簡(jiǎn)化成圖2-2在設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器時(shí)，首先考慮應(yīng)把電流環(huán)校正成哪一類典型系統(tǒng)。

9、從穩(wěn)態(tài)要求上看，希望電流無靜差，以得到理想的堵轉(zhuǎn)特性，由圖可以看出，采用I型系統(tǒng)就夠了。再從動(dòng)態(tài)要求上看，實(shí)際系統(tǒng)不允許電樞電流在突加控制作用時(shí)有太大的超調(diào)，以保證電流在動(dòng)態(tài)過程中不超過允許值，而對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)的及時(shí)抗擾作用只是次要因素，為此，電流環(huán)應(yīng)以跟隨性能為主，即應(yīng)選用典型I型系統(tǒng)圖2-2.電流環(huán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖2.2.3設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器(1)確定時(shí)間常數(shù)1）整流裝置滯后時(shí)間常數(shù)Ts。從書上查表可知三相橋式電路的平均失控時(shí)間Ta=0.0017s。2)電流濾波時(shí)間常數(shù)Toi。 三相橋式電路的每個(gè)波頭的時(shí)間是3.3ms，為了基本濾平波頭，應(yīng)有（1-2）Toi=3.33ms，因此取Toi=2ms=0.0

10、02s。3）電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)之和T。按小時(shí)間常數(shù)近似處理，取T= Ts+Toi=0.0037s。4)直流電機(jī)參數(shù) Ce=UN-INRanN=0.1311 min/r5）電樞回路電磁時(shí)間常數(shù)6）電力拖動(dòng)系統(tǒng)機(jī)電時(shí)間常數(shù)（2）選擇電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)根據(jù)設(shè)計(jì)要求并保證穩(wěn)態(tài)電流無差，可按照典型I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器。電流環(huán)控制對(duì)象是雙慣性型的，因此可用PI型電流調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)式為： 式中 Ki 電流調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)；ti 電流調(diào)節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù)。檢查對(duì)電源電壓的抗擾性能：，參照典型型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)抗擾性能指標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系表格，可以看出各項(xiàng)指標(biāo)都是可以接受的。（3）計(jì)算電流調(diào)節(jié)器參數(shù)電流調(diào)節(jié)器超前時(shí)間常數(shù)：

11、ti=Tl=0.0560s。 晶閘管放大系數(shù)： 電流環(huán)開環(huán)增益：要求i5%時(shí)，應(yīng)取KITi=0.5，因此 于是，ACR的比例系數(shù)為 （4)檢驗(yàn)近似條件電流環(huán)截止頻率：ci=KI=135.1s-1；1) 校驗(yàn)晶閘管整流裝置傳遞函數(shù)的近似條件： 滿足近似條件2）校驗(yàn)忽略反電動(dòng)勢(shì)變化對(duì)電流環(huán)動(dòng)態(tài)影響的條件： 滿足近似條件3)校驗(yàn)電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件 滿足近似條件（5）計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻和電容電流調(diào)節(jié)器原理圖如圖2-3所示.按所用運(yùn)算放大器取R0=40k，各電阻和電容值計(jì)算如下： 圖2-3 PI型電路調(diào)節(jié)器2.3轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)2.3.1轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用(1)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器是調(diào)速系統(tǒng)的主導(dǎo)調(diào)節(jié)器，它使轉(zhuǎn)

12、速n跟隨給定電壓 Un* 變化，穩(wěn)態(tài)時(shí)可減小轉(zhuǎn)速誤差，如果采用PI調(diào)節(jié)器，則可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)無靜差；(2) 對(duì)負(fù)載變化起抗擾作用；(3) 其輸出限幅值決定電動(dòng)機(jī)允許的最大電流2.3.2轉(zhuǎn)速環(huán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖最后轉(zhuǎn)速環(huán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖為圖2-4為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差，在負(fù)載擾動(dòng)作用點(diǎn)前面必須有一個(gè)積分環(huán)節(jié)，它應(yīng)該包含在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR 中，現(xiàn)在在擾動(dòng)作用點(diǎn)后面已經(jīng)有了一個(gè)積分環(huán)節(jié)，因此轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)傳遞函數(shù)應(yīng)共有兩個(gè)積分環(huán)節(jié)，所以應(yīng)該設(shè)計(jì)成典型型系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)同時(shí)也能滿足動(dòng)態(tài)抗擾性能好的要求。 圖2-4轉(zhuǎn)速環(huán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 2.3.3設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器（1）確定時(shí)間常數(shù)1）電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù)1/KI。由電流環(huán)參數(shù)可知KITi=0.

13、5，則2）轉(zhuǎn)速濾波時(shí)間常數(shù)Ton。根據(jù)已知條件可知Ton=0.014s3）轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)Tn。按小時(shí)間常數(shù)近似處理，取（2）選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)按照設(shè)計(jì)要求采用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為式中Kn 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)；tn 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù)。（3）計(jì)算調(diào)節(jié)器參數(shù)按跟隨和抗擾性能都較好的原則，取h=5，則ASR的超前時(shí)間常數(shù)為：轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)增益為：ASR的比例系數(shù)為：（4）檢驗(yàn)近似條件轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率為 1) 電流環(huán)傳遞函數(shù)簡(jiǎn)化條件為 滿足近似條件2) 轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件為 滿足近似條件（5）計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻和電容轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器原理圖如圖2-5所示圖2-5 PI型轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的組成取R0=4

14、0k，則（5）校驗(yàn)轉(zhuǎn)速超調(diào)量當(dāng)h=5時(shí)，查詢典型型系統(tǒng)階躍輸入跟隨性能指標(biāo)的表格可以看出，不能滿足設(shè)計(jì)要求。實(shí)際上，由于表是按照線性系統(tǒng)計(jì)算的，而突加階躍給定時(shí)。ASR飽和，不符合線性系統(tǒng)的前提，應(yīng)該按照ASR退飽和的情況重新計(jì)算超調(diào)量。需要添加微分負(fù)反饋：第3章Simulink仿真3.1 系統(tǒng)建模 3.1.1 移相控制器的封裝 =配合控制的直流可逆調(diào)速系統(tǒng)的主要子模塊包括：三相交流電源，正、反并聯(lián)的晶閘管三相全控整流橋、同步電源與6脈沖觸發(fā)器、速度和電流調(diào)節(jié)器ASR 及ACR、倒相器、移相控制器，直流電動(dòng)機(jī)。除了PI調(diào)節(jié)器和移相控制器模塊需要自己封裝外，其余均可從有關(guān)模塊庫中直接復(fù)制。觸發(fā)器

15、的控制角(alpha_deg端)通過了移相控制環(huán)節(jié)(shifter),移相控制模塊的輸入是移相控制信號(hào)Uc，輸出是控制角，移相控制信號(hào)Uc由常數(shù)模塊設(shè)定。移相特性如圖3-1所示。移相特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式為： 圖3-1 移項(xiàng)特性及子函數(shù)模塊、3.1.2 帶限幅的PI調(diào)節(jié)器的封裝 在本模型中取 min=30,Ucm =+lOV ，所以 =90-(6*Uc) .仿真模型與系統(tǒng)動(dòng)態(tài)構(gòu)圖的各個(gè)環(huán)節(jié)基本上是對(duì)應(yīng)的。需要指出的是。雙閉環(huán)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速和電流兩個(gè)調(diào)節(jié)器都是有飽和特性和帶輸山限幅的PI調(diào)節(jié)器，為了充分反映在飽和限幅非線性影響下調(diào)速系統(tǒng)的上作情況，需要構(gòu)建考慮飽和輸出限幅的PI調(diào)節(jié)器，過程如下:線性PI調(diào)

16、節(jié)器的傳遞函數(shù)為式中,Kp為比例系數(shù);Ki為積分系數(shù); = KpKi。上述PI調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)可以直接調(diào)用SIMULINK中的傳遞函數(shù)或零極點(diǎn)模塊。而考慮飽和和輸出限幅的PI調(diào)節(jié)器模型如圖4所示。模型中比例和積分調(diào)節(jié)分為兩個(gè)通道，其中積分調(diào)節(jié)器 integrate 的限幅表示調(diào)節(jié)器的飽和限幅值，而調(diào)節(jié)器的輸出限幅值由飽和模塊 Saturation 設(shè)定。當(dāng)該調(diào)節(jié)器用作轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR時(shí),在起動(dòng)中由于開始轉(zhuǎn)速偏差大，調(diào)節(jié)器輸出很快達(dá)到輸出限幅值，在轉(zhuǎn)速超調(diào)后首先積分器退飽和，然后轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸出才從限幅值開始下降。為了使系統(tǒng)模型更簡(jiǎn)潔，利用了SIMULINK 的打包功能 (Great Subsy

17、stem) 將調(diào)節(jié)器模型縮小為一個(gè)分支模塊，如圖3-2所示。圖3-2 帶飽和和輸出限幅的PI 調(diào)節(jié)器及子系統(tǒng)模塊3.1.3 =配合控制的直流可逆調(diào)速系統(tǒng)整體的建模 將封裝后的反組整流器與正組整流器，給定環(huán)節(jié)、ASR、ACR、直流電動(dòng)機(jī)等一起可構(gòu)成=配合控制的直流可逆調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型。在電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩輸入端TL接入了階躍 (Step)模塊，用于設(shè)置負(fù)載轉(zhuǎn)加載的時(shí)刻，和用于限制負(fù)載轉(zhuǎn)矩的最大值， = 有環(huán)流直流可逆調(diào)速系統(tǒng)仿真模型圖如圖3-3所示。在仿真模型中，交流電源(Ua 、Ub、Uc)兩組反并聯(lián)的整流器(VF、VR)和兩組觸發(fā)器(Synchronized 6-Pulse Generato

18、r)、 環(huán)流電抗器(Lc1Lc4)、平波電抗器Ld和電動(dòng)機(jī)組成可逆系統(tǒng)的主電路?？刂苹芈酚赊D(zhuǎn)速給定、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR、電流調(diào)節(jié)器ACR、倒相器Gain和移相控制器Shifter等模塊組成。其中給定環(huán)節(jié)可以通過切換開關(guān)(Manual Switch)選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向，在需要改變轉(zhuǎn)向時(shí)，雙擊該開關(guān)即可正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)到正傳的給定切換。轉(zhuǎn)速和電流的反饋信號(hào)均取自電動(dòng)機(jī)測(cè)量單元的輸出。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR和電流調(diào)節(jié)器ACR由帶輸出限幅的PI調(diào)節(jié)器分支電路來完成。圖3-3 =配合控制的直流可逆調(diào)速系統(tǒng)整體的模型3.2仿真波形及分析 可逆系統(tǒng)從正轉(zhuǎn)啟動(dòng)到反轉(zhuǎn)過程仿真了5s的變化過程，得到電樞轉(zhuǎn)速和電流的仿真波形如

19、圖3-4所示。圖中電流和轉(zhuǎn)速為相對(duì)值。從仿真曲線知，當(dāng)系統(tǒng)給定信號(hào)變極性時(shí)：輸出轉(zhuǎn)速能夠很好地跟隨轉(zhuǎn)速給定信號(hào)，過渡過程性能較好；轉(zhuǎn)速極性也隨著給定信號(hào)改變極性；由于電機(jī)有機(jī)械慣性的濾波作用， 速度輸出響應(yīng)曲線諧波成分較少。 隨著給定信號(hào)改變極性電樞電流也改變極性，說明實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩可逆；電流波形上升和下降沿很陡，動(dòng)態(tài)性能較好；由于=配合控制的直流可逆調(diào)速系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)快速回饋制動(dòng)，轉(zhuǎn)速換向時(shí)減速很快，換向性能較優(yōu)，速度仿真曲線很好地證明了這一點(diǎn)。圖3-2 正轉(zhuǎn)過程轉(zhuǎn)速曲線和電樞電流曲線圖3-3 反轉(zhuǎn)過程轉(zhuǎn)速曲線和電樞電流曲線圖3-4 正轉(zhuǎn)過程變換到反轉(zhuǎn)過程轉(zhuǎn)速曲線和電樞電流曲線通過圖形分析可得01.

20、3s為系統(tǒng)的正轉(zhuǎn)啟動(dòng)過程，1.32.4s為系統(tǒng)的加載過程，2.45s為系統(tǒng)的反轉(zhuǎn)過程。在啟動(dòng)過程中可以看到，系統(tǒng)經(jīng)歷了電流上升、恒流升速和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)三個(gè)階段，在轉(zhuǎn)速超調(diào)后電流迅速下降并且出現(xiàn)負(fù)向電流，這與不可逆調(diào)速系統(tǒng)的啟動(dòng)過程不同，因?yàn)椴豢赡嬲{(diào)速系統(tǒng)不能產(chǎn)生反向電流，而可逆系統(tǒng)反轉(zhuǎn)整流器可以提供反向電流，并加快啟動(dòng)的調(diào)節(jié)過程。因?yàn)槭抢硐氲目蛰d啟動(dòng)，啟動(dòng)結(jié)束時(shí)電樞電流為零。在其后電動(dòng)機(jī)加上負(fù)載，轉(zhuǎn)速發(fā)生波動(dòng)，并且電流增加，經(jīng)過1s左右時(shí)間的調(diào)整，系統(tǒng)達(dá)到新的平衡狀態(tài)，轉(zhuǎn)速恢復(fù)到1450r/min，電流上升到150A。在啟動(dòng)后3.5s轉(zhuǎn)速給定從“+”切換到“-”，系統(tǒng)進(jìn)入反轉(zhuǎn)的調(diào)節(jié)狀態(tài)。電樞電流迅速改變方向，并從正變到負(fù)的最大值，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也由正變負(fù)，系統(tǒng)經(jīng)歷了本橋逆變和反接制動(dòng)兩個(gè)階段。在2.35s之后，電樞電流開始改變方向，并反向增加，反組橋進(jìn)入整流，系統(tǒng)開始反接制動(dòng)階段，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降。在2.36s左右，系統(tǒng)開始反向超調(diào)，這是在系統(tǒng)電流環(huán)的調(diào)節(jié)下反組調(diào)節(jié)器變?yōu)槟孀儬顟B(tài)，轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)反電動(dòng)勢(shì)進(jìn)一步減小，電動(dòng)機(jī)的慣性儲(chǔ)能釋放，并經(jīng)反組整流器流回電網(wǎng)，這是系統(tǒng)的回饋制動(dòng)階段。在3.45s轉(zhuǎn)速下降為零是回饋制動(dòng)階段結(jié)束，系統(tǒng)又開始反向恒流啟動(dòng)過程，直到電動(dòng)機(jī)進(jìn)入反轉(zhuǎn)穩(wěn)定運(yùn)行階段。 結(jié)論在本次實(shí)訓(xùn)中我設(shè)計(jì)的是=配合控制的有環(huán)流直流可逆調(diào)速系統(tǒng)。在