段。这两个阶段的放大波形如图
(c) (d) a)电枢电流b)电动机转速c)电动机电动势d)平波电感反电动势
从3.998s反转过程开始到8s时间内,电动机的正向电流下降如图转速没有太大的变化,平波电感的反电动势为负,与电动机电枢反电动势方向相反,且平波电感的反电动势大于电动机电枢电动势,因此是平波电感储能释放,维持电动机的正向电流。这是,仍是正组桥导通,器控制角为β,系统进入了本桥逆变阶段。在4s之后,电枢电流开始改变方向,并反方向增加,反组桥进入整流,系统开始反接制动阶段,电动机转速下降。自4.01s左右,电流开始反向超调,这是在系统电流环的调节下反组整理器变为逆变状态,转速和电动机反电动势,进一步减小,电动机的惯性
储能释放,并经反组整流器流回电网,这是系统的回馈制动阶段。在4.3s转速下降为零时回馈制动阶段结束,系统开始反向恒流启动阶段,直到电动机进入反转的稳定运行阶段。
a) 正组整流器输出电流波形 b) 反组整流器输出电流波形
图示为上述α=β可逆调速系统的环流分析。其中图a,b分别为正转时3.5-3.56s内正组和反组整流器的输出流波形,正组整流器电流中包含了电动机负载电流和环流,反组整流器电流中只有脉动的环流成分,而电动机的点数电流基本上时平稳的直流。
C所示为电机从正传启动到反转过程中的转矩/转速曲线(机械特性)。从机械特性可以看到正反转过程经历了特性的三个象限,其中,第一象限电动机工作于正转电动状态,并在启动过程中电动机基本保持了最大转矩的升速,在二象限电动机转矩为
负,转速减小,电动机工作于正转发电制动状态,这是电动机转速迅速下降到零;在第三象限电动机以最大反向转矩反向升速,最后稳定在反转工作点上,因为转速转矩均为负,所以电动机工作在反转电动状态。
C)电动机正转到反转过程中的机械特性 3 结论
本文设计的是α=β配合控制的有环流直流可逆调速系统。需要用到电力拖动自动控制原理,电力电子技术和自动控制原理等课程的内容,而且要求能够熟练的运用MATLAB这以功能强大的专业软件。在老师的指导,同学的帮助和自己的努力下,我成功的完成了α=β配合控制的有环流直流可逆调速系统在MATLAB里边的建模与仿真。完成这一课题进一步强话了我的专业知识,提高我的设计能力。
虽然我按照课题要求完成了此次毕业设计,但仍然存在很多问题。相信在以后的学习和工作中我会以此次课程设计为榜样,保持着严谨认真的态度去对待学习与工作。
参考文献
[1]《控制系统数字仿真与cad》李国勇 电子工业出版社 2003 [2]《电力电子与电力拖动控制系统的MATLAB仿真》洪乃刚 机械工业出版社 2006
[3]《电力拖动自动控制系统》 陈伯时 机械工业出版社 1991 [4]《自动控制原理》上下册
吴麒 清华大学出版社 1994 目录 题目
1. α=β配合控制的直流可逆调速系统的建模 α=β配合控制的直流可逆调速系统的工作原理 电力系统工具箱
α=β配合控制的直流可逆调速系统的建模 移相控制器的封装 带限幅的PI调节器的封装
α=β配合控制的直流可逆调速系统整体的建模 2. α=β配合控制的直流可逆调速系统仿真实例及分析 系统主要环节的仿真参数 仿真波形及分析 3. 4.
结论 参考文献