電流調節(jié)器改用PI調節(jié)器:將電流滯環(huán)控制器改為電流PI調節(jié)器,,PI調節(jié)器輸出為電樞電壓給定信號,,不能直接作為GTO的驅動信號,,需要經過脈寬調制輸出一個PWM波再作為GTO的門極電壓,控制其通斷,所以在電流PI調節(jié)器的后面增加一個比較器,,輸入信號為電流PI調節(jié)器的輸出與三角載波信號,,當LT輸出電壓高于三角波電壓時,輸出高電平,,GTO觸發(fā)導通,,否則輸出低電平,GTO關斷,,從而形成占空比與LT輸出信號成正比的PWM波作為電樞電壓,,實現電機的調速功能。示波器Scpoe1顯示的波形,,由上而下分別為三角載波,、電流調節(jié)器LT的輸出信號、經比較之后輸出的PWM信號的波形,。三角載波信號的頻率為10kHz,,所以GTO的開關頻率也為10kHz。誠鋮創(chuàng)惠,,品質永創(chuàng)新,。景德鎮(zhèn)直流調速電源哪家好
直流電機恒功率調速方式就是所謂的弱磁調速,這種調速方式,,本質是恒轉矩調速方式的一種補充,,主要是有些場合,需要比較寬的調速范圍,,比如有些龍門床,,需要電機加工時候進刀非常慢,扭矩要很高,;而退回來時候扭矩很輕看是要跑非??欤@時候進刀時候用恒轉矩調速模式,,而退回來時候用弱磁調速方式,,這時候電機的最大功率是不變的。也有些電動車,,低速上坡時候要跑很慢,,需要很大扭力,而平路阻力小又想跑非???,這時候也需要用到恒功率調速,類似于機械變檔或者調減速比的方式來調速,。一般弱磁調速,,是不適合于永磁電機的,,因此磁通Φ無法單獨控制。要弱磁,,就是直接減少氣隙磁通Φ的大小,,這時候可以降低勵磁線圈的電流,一般也會在勵磁線圈使用可控硅或者場效應管這些來做一個PI調整回來輸出一個電流源來實現,。弱磁調速的時候,,電機轉速越高,電機輸出的最大扭矩會越小,,這個是需要注意的,,而且一般也不會無限制的減小下去,大概能控制在額定勵磁電流的90%左右,。景德鎮(zhèn)直流調速電源哪家好淄博誠鋮創(chuàng)惠電子有限公司,,以滿足客戶要求為重點。
速度PI調節(jié)器參數對電機運行性能的影響:比例系數KP的影響:改變速度PI調節(jié)器的比例系數KP的大小,,分別進行仿真,,得到波形圖如下,為KP=10時的仿真波形,,圖16為KP=0.8時的仿真波形。(KP=1.6),、圖15(KP=10)(KP=0.8)對比,,可以看出KP對電機運行性能的影響。當KP加大時,,可以使得系統(tǒng)的調節(jié)速度加快,,提高系統(tǒng)的動態(tài)性能。由直流電機起動時的波形為例說明,,在起動的穩(wěn)定調節(jié)階段,,速度調節(jié)器ST為PI調節(jié)器。當KP=0.8時,,速度PI調節(jié)至穩(wěn)定大概需要0.2s,,KP=1.6時,速度PI調節(jié)至穩(wěn)定大概需要0.1s,,KP=10時,,速度PI調節(jié)至穩(wěn)定大概需要0.02s,由此可知增大KP可以加快系統(tǒng)的調節(jié)速度,。但是當KP偏大時,,響應的震蕩次數將增加,調節(jié)時間反而延長,。而當KP過大時,,系統(tǒng)將變得不穩(wěn)定,。
速度無超調:要做到速度無超調,主要的措施就是改變速度PI調節(jié)器的參數,。增大KP,,可以使得系統(tǒng)的響應速度變高,提高系統(tǒng)的動態(tài)性能,,從而使得系統(tǒng)的慣性減小,,超調量減小,所以使KP變大,。改變ST的參數KP,,使其為原來的10倍即KP=16,以起動時的給定120rad/s為例,,可以看出,,速度的變化已經大為改善,基本上看不到超調,,但是將Y軸放大之后,,可以看到,速度仍然有小的超調量,,比較大速度達到了121.5rad/s,,超調量為1.5rad/s。由于PI調節(jié)器積分項的存在,,使得系統(tǒng)的慣性變大,,容易振蕩和出現超調,為了使速度超調量減小,,可以減小ST的積分系數Ki,,減小系統(tǒng)的慣性。改變ST參數Ki,,使其減小為原來的十分之一,,即Ki=1.6。品質電機控制器,,優(yōu)先誠鋮創(chuàng)惠,。
電樞電壓控制,在晶閘管和IGBT這些沒有被發(fā)明前,,控制起來也不是容易的事情了,,畢竟功率比較大,早期是通過一臺發(fā)電機直流發(fā)電來控制的,,通過調整發(fā)電機的磁通就可以控制發(fā)電機的輸出電壓,,進而調整了電樞電壓大小的。在晶閘管可控硅被發(fā)明出來以后,,通過給可控硅施加交流輸入電壓,,利用移相觸發(fā)技術控制可控硅的導通角,,就可以把交流電整流成一定脈動的直流電,因為直流電機是大感性負載,,脈動直流電會被大電感緩沖穩(wěn)定下來,。這個直流電的電壓是可以調整的,和可控硅的導通角成一定的比例關系,。這種調速技術是非常成熟可靠的,,在上個世紀中后期得到了廣的工業(yè)應用。另外場效應管和IGBT之類的器件出現以后,,直流電機調速還可以做得更加精密了,,可以利用PWM斬波技術,讓輸出的直流電壓非常穩(wěn)定,,這樣直流電機的轉速波動非常小,,如果讓電機的轉子變長點,轉動慣量變小了,,外加了位置環(huán)進去,,還可以實現精確的定位控制,這個就是所謂的直流伺服系統(tǒng)了,。淄博誠鋮創(chuàng)惠電子有限公司,,依托多年來完善的服務經驗。景德鎮(zhèn)直流調速電源哪家好
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積分系數Ki的影響:改變速度PI調節(jié)器的積分系數Ki,分別進行仿真,,得到波形如下,圖17為Ki=0.16時的波形,,圖18為Ki=8時的電壓波形,,圖19為Ki=32時的電壓波形,圖20為Ki=100時的電壓波形,??梢钥闯觯琄i太小的時候,,積分作用比較弱,,穩(wěn)態(tài)誤差減小得比較慢,Ki=8時,,轉速在1.8s時達到穩(wěn)定,,消除穩(wěn)態(tài)誤差,Ki=16時,,轉速在1.75s的時候就達到了穩(wěn)定,,Ki=32時,,轉速在1.7s的時候就達到了穩(wěn)定。如果Ki過小,,可能會導致穩(wěn)態(tài)誤差難以消除,,Ki=0.16時,達到穩(wěn)態(tài)時,,轉速只有150rad/s,,有10rad/s的穩(wěn)態(tài)誤差。但是Ki太大會導致系統(tǒng)容易振蕩而使得系統(tǒng)不穩(wěn)定,,Ki=8或16時,,系統(tǒng)沒有振蕩現象,Ki=32時系統(tǒng)已經出現振蕩,,在Ki=100時振蕩很明顯,,所以Ki也不是越大越好。景德鎮(zhèn)直流調速電源哪家好
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