自动控制系统课程设计(4)

2019-01-27 11:20

式中 N——系数,三相桥取2,其余取1。 取两者中较大的,故

Lp?5.528mH时,电流连续和脉动要求能同时

满足。此时,电动机电枢回路总电感

L?max(L1,L2)?10?3?0.0064684H。

(2) 均衡电抗器选择: 限制环流所需的电抗器

LR的电感值:

U2(mH) IRLR?KR式中 KR——计算系数,单相全控桥2.87,三相半波1.46,三相

全控桥0.693;

IR——环流平均值(A);

U2——整流变压器二次侧相电压(V)。 实际串接的均衡电抗器LRA的电感值: LRA?LR?LT(mH) 5.触发电路的选择;

二 .系统各主要参数的估计与计算

系统的许多参数,要靠现场实验测定。具备测试条件,当然很好。这里介绍的则是不具备测试条件时,如何进行估算的方法。

1. 最低限度须掌握的原始数据:实际上大体为电动机铭牌数据:

PN——额定功率(74KW),UN——额定电(220V),IN——额定电流(375A),nN——额定转速(1430r/min,)2GDd——电动机飞轮惯量(68.8N?m2),或GD2——系统运动部分的飞轮惯量(86N?m2)2有GD2?1.25GDd

2 .派生参数:

PN74?103????0.8970UNIN220?375Ra?0.03021?U21.5?6?0.05?116.06mRs?1.5Udl??0.02718?2?I22???306R?Ra?Rs?0.03021?0.02718?0.05739?3UN8?220?10LD?KD?103??0.8205mH2pnNIN2?2?1430?375LT?KTUdlU2/IN?3.9?0.05?116.06/375?0.0604mHL1?K1U2/Idmin?0.693?116.06/(0.05?375)?4.2896mHL2?K2U2/(SiIN)?1.045?116.06/(0.05?375)?6.4684mH取L?max(L1,L2)?10?3?0.0064684H

式中:m——每周期换流次数;

在铭牌数据标有,Udl——整流变压器短路电压比,

也可由电工手册查,一般约为0.05;

U2——整流变压器二次绕组相电压(116.06V); I2——整流变压器二次绕组相电流(306A)。

Ce?UN?INRa220?375?0.03021??0.14592(V?min/r)nN1430——电动机电势常数(V?min/r)Cm?30Ce/??30?0.14592/??1.39414(N?m/A)——电动机转矩系数(N?m/A)Tl?L/R?0.0064684/0.05739(s)?0.11271s——电枢回路电磁时间常数(s)GD2RGD2?0.057392Tm???0.000752GD(s)375CeCm375?0.14592?1.39414GD2?86N?m2,则Tm?0.064672s——电力拖动系统机电时间常数(s)

式中:L——电枢回路总电感量(H);

。 R——电枢回路总电阻值(?)

3.系统参数

Ks——晶闸管整流器放大系数;

Ks =30

Ts——晶闸管整流器失控时间(s),可查表2-2;

Ts=0.00167s

Ton——转速滤波时间常数(s);

Ton=0.01s

Toi——电流滤波时间常数(s);

Toi=0.002s

nmax——系统最大运行速度(r/min); nmax=nN=1430r/min

Idmax??IN——电动机允许最大电流(A); Idmax??IN?1.5?375?562.5A;

?——电动机允许最大过载系数; ?=1.5;

*Unmax——转速给定信号最大值(V); *=10V Unm; Ui*max——电流给定信号最大值(V)

*=10V; Uim速度反馈系数(Vs/min);

*??Unmax/nmax=10/1430=0.006993Vmin/r;

电流反馈系数(V/A);

??Ui*max/Idmax=10/562.5=0.01778V/A;

三 电流调节器和转速调节器的工程设计思路

转速、电流负反馈双闭环调速系统的组成

图3-2 转速、电流双闭环直流调速系统结构

ASR—转速调节器 ACR—电流调节器 TG—测速发电机 TA—电流互感器 UPE—电力电子变换器

为了获得良好的静、动态性能,转速和电流两个调节器一般都采用 P I 调节器,这样构成的双闭环直流调速系统的电

路原理图示于下图。

两个调节器的输出都是带限幅作用的。转速调节器ASR的输出限幅电压U*im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。


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