电流调节器设计举例

双闭环直流调速系统设计举例

例题2-1：某晶闸管供电的双闭环直流调速系统，整流装置采用三相桥式电路，基本数据如下：

直流电动机： 220V、 136A、 1460r／min，Ce=0.132V﹒min／r，允许过载倍数λ=1.5。

晶闸管装置放大系数Ks =40。

电枢回路总电阻R＝0.5

时间常数

电流反馈系数β=0.062V／A（β≈10V/1.5I N）

试按工程方法设计电流调节器，设计要求如下

要求稳态指标：电流无静差；

动态指标：电流超调量＜5％。

双闭环直流调速系统结构图如下

双闭环直流调速系统电流环的设计

1．确定时间常数

(1)整流装置滞后时间常数Ts 。

三相桥式电路的平均失控时间 T s =0.0017s 。 -I dL U d0 U n + - - + - U i ACR 1/R T l s+1 R T m s U *i U c

K s T s s+1 I d 1 C e + E β

T 0i s+1 1 T 0i

s+1 ASR 1 T 0n s+1 α

T 0n s+1 U *n

n

（2）电流滤波时间常数

三相桥式电路每个波头的时间是3．33ms，为了基本滤平波头，应有（l～2）=3．33ms，

因此取=2ms＝0.002s。

（3）电流环小时间常数；按小时间常数近似处理，取＝0.0037s。2．选择电流调节器结构

根据设计要求：5％，而且

因此可按典型1型系统设计。电流调节器选用PI型，其传递函数为

3．选择电流调节器参数

ACR超前时间常数：== 0.03s。电流环开环增益：要求5％时，应取＝0.5因此

于是，ACR的比例系数为

4．校验近似条件

电流环截止频率s-1（1）晶闸管装置传递函数近似条件﹤

现在= s-1>

满足近似条件

（2）忽略反电动势对电流环影响的条件：

；

现在，=

满足近似条件。

（3）小时间常数近似处理条件：

=

满足近似条件。

5. 计算调节器电阻和电容

取R。＝40，各电阻和电容值计算如下

，取32

, 取0.75

=0.2 取0.2

按照上述参数，电流环可以达到的动态指标为：σi％＝4.3％＜5％，满足设计要求。