解电流调节器的设计样本

运动控制系统

期中考试

电控学院自动化0905

贺奎（）

解： 电流调节器设计 （1） 拟定期间常数

1）整流装置滞后时间常数。三相桥式电路平均失控时间=0.0017s 。 2）流滤波时间常数

。据题意给定

=0.002s 。

3）电流环小时间常数之和。按小时间常数近似解决

=S T +oi T =0.0037s 。

4）电磁时间常数。

。

5）电力拖动系统机电时间常数

。

因此

（2）选取调节器构造

依照设计规定

,并保证稳态电流无差，可按典Ｉ设计电流调节器。电

流环控制对象是双惯性型，因而可用PI 调节器。传递函数为

。

检核对电源电压抗扰性能：,其动态性能指标都可以接受。

（3）计算电流调节器参数 电流调节器超前时间常数：。

电流环开环增益：规定

时，应取

,因而

于是，ACR 比例系数为

（4）校验近似条件 电流环戒指频率：

1）校验晶闸管整流装置传递函数近似条件

满足近似条件

2）校验忽视反电动势变化对电流环动态影响条件

满足近似条件3）校验电流环小时间常数近似解决条件

满足近似条件（5）计算调节器电阻和电容取

取40

取0.75

取0.2

转速调节器设计

（1）拟定期间常数

1）电流环等效时间常数。,则

2）转速滤波时间常数。依照题意。

3）转速环小时间常数。按小时间常数近似解决，取

（2）选取转速调节器构造

按照设计规定，选用PI调节器，其传递函数为

（3）计算转速调节器参数

按跟随和抗扰性能都较好原则，取h=5,则ASR超前时间常数为

转速环开环增益

ASR比例系数为

（4）检查近似条件

转速环截止频率为

1）电流环传递函数简化条件满足条件2）转速环小时间常数近似解决条件满足条件

（5）计算调节器电阻电容取

取470

取0.2

取1

（6）校验转速超调量

①

②

联立①②得符合设计规定综上所述

触发电路

控制电压Uk输出电路和反馈电路某些电路

电源某些

整流某些和反馈电路某些电路

整流各元件同步电压

Port5

所接晶

闸管晶闸管

VT1 VT2 VT3 VT4 VT5 VT6

Port4所接同

步电源

-usc Usb -usa Usc -usb usa

系统构造框图为

一、原理图实现直流调速系统原理：

（1）通过实验调节RP3使得电流反馈系数即电流反馈电压与电枢电流之比为

0.05

（2）通过实验调节RP2使得转速反馈系数即转速反馈电压与转速之比为

0.007

（3）通过实验调节R1和C1，使得触发电路R1和C1构成一种滞后/3滤波电路，这样由于余弦交点触发电路输出相位与控制电压成比例关系，从

而控制整个整流电路触发，从而控制电机转速

（4）接下来就是电机控制运营

当电机刚启动时，由于电机转速变化很慢，几乎等于0，此时转速环饱和，电流环起作用，且电流环给定达到最大值，使得电枢电流达到

最大值，此时得到最大转速加速度，电机以定加速度上升直至转速达到

n

最大值，此时，电动机仍旧由于转速环是积分环节使得电动机仍加速，

当转速超过给定值时，转速环节输入偏差为负，使它退出饱和，电枢电

流不久下降，此时电流环节饱和，转速环起作用。从而使电机平稳运营。

当电机停止时与之相反。

（5）整个控制过程均是由电流环输出电压线性变化控制角，从而变化整流装置晶闸管触发，进而变化输出平均电压Ud。

二、每个元件选取根据

1）晶闸管选取：耐压（2~3）=1200V，最大电流

（1~1.5），开关频率为200HZ

2）电源变压器选取：1:1变压器，耐压400V,耐流150A.

3）触发同步互感器用12:1互感器。

4）转速环和电流环电阻电容大小在上面应经算出来了，直接用上面大小。

触发电路电阻电容需要依照所需触发调节使得波形刚好是所得规定波

形。

5）平波电抗器重要是为了，滤掉脉动电流，使电流平稳，因而选取大点

平波电抗器。

6）转速环和电流环放大器选用LF353。