Р Р图2-1系统结构Р直流调速系统的结构如上图所示,其中UPE是电力电子器件组成的变换器,其输入接三相(或单相)交流电源,输出为可控的直流电压铸。对于中、小容量系统,多采用由IGBT或P一MOSFET组成的PWM变换器;对于较大容量的系统,可采用其他电力电子开关器件,如GTO、IGCT等;对于特大容量的系统,则常用晶闸管装置。根据自动控制原理,反馈控制的闭环系统是按被调量的偏差进行控制的系统,只要被调量出现偏差,它就会自动产生纠正偏差的作用。Р2.2 转速、电流双闭环调速系统及其静特性Р2.2.1 问题的提出Р由前面的分析可知,采用转速负反馈和PI调节器的单闭环调速系统可以在保证系统稳定的条件下实现转速无静差。如果对系统的动态性能要求较高,例如要求快速起、制动、突加负载动态速降小等等,单闭环系统难以满足要求。这主要是因为在单闭环系统中不能完全按照需要来控制动态过程的电流或转矩。Р在单闭环调速系统中,只有电流截至负反馈环节是专门用来控制电流的,但它只是在超过临界电流Idcr值以后,靠强烈的负反馈作用限制电流的冲击,并不能很理想地控制电流的动态波形。带电流截至负反馈的单闭环调速系统启动时的电流和转速波形如图2-2所示。当电流从最大值降下来以后,电机转矩也随之减小,因而加速过程必然拖长。Р对于像龙门刨床、可逆轧钢机那样的经常正反转运行的调速系统,尽量缩短起制动过程的时间是提高生产率的重要因素。为此,在电机最大电流(转矩)受限的条件下,希望充分利用电机允许过载能力,最好是在过渡过程中始终保持电流(转矩)为允许的最大值,使电力拖动系统尽可能用最大的加速度起动,到达稳态转速后,又让电流立即降低下来,使转矩马上与负载平衡,从而转入稳态运行。这样的理想起动过程波形见图2-3,这时,起动电流呈方形波,而转速是呈线性增长的。这是在最大电流(转矩)受限的条件下调速系统所能得到的最快的起动过程。
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