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双闭环直流调速系统的工作原理(一)-自动化毕业(2)

2013-06-22 01:01 速，又能提高系统的稳定性[1]；作为控制器时又能兼顾快速响应和消除静差两方面的要求。一般的调速系统要求以稳和准为主，采用PI调节器便能保证系统获得良好的静态和动态性能。

 图2-2  转速、电流双闭环直流调速系统
Fig2-2  rotation、current double closed loop
DC rotation regulation system
U*n、Un—转速给定电压和转速反馈电压
U*i、Ui—电流给定电压和电流反馈电压
 ASR—转速调节器     ACR—电流调节器     TG—测速发电机
 TA—电流互感器     UPE—电力电子变换器
2.3双闭环直流调速系统的稳太结构图和静特性
 首先要画出双闭环直流系统的稳态结构图2-3a，分析双闭环调速系统静特性的关键是掌握PI调节器的稳太特征。一般存在两种状况：饱和——输出达到限幅值；不饱和——输出未达到限幅值。当调节器饱和时，输出为恒值，输入量的变化不再影响输出，相当与使该调节环开环。当调节器不饱和时，PI作用使输入偏差电压[1]在稳太时总是为零。

图2-3a  双闭环调速系统的稳态结构图
Fig2-3a  Double-loop speed control system of steady-state chart
—转速反馈系数   —电流反馈系数
—Speed feedback coefficient      —Current feedback coefficient
 实际上，在正常运行时，电流调节器是不会达到饱和状态的。因此，对静特性来说，只有转速调节器饱和与不饱和两种情况。
 （一）转速调节器不饱和
 此时两个调节器都不饱和，稳态时，他们的输入偏差电压都为零，即

 由得：

从而得到图2-3b静特性的n0-A段。
 由，且ASR不饱和得：，说明n0-A段静特性从(理想空载状态)一直延续到，而一般都大于额定电流的。

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 （二）转速调节器饱和
 此时，ASR输出达到限幅值，转速外环呈开环状态，转速的变化对系统不再产生影响。双闭环变成一个电流无静差的单闭环系统。稳态时有：

从而得到图2-3b静特性的A-B段。
 双闭环调速系统的静特性在负载电流小于时表现为转速无静差[1]，转速负反馈起主要调节作用。当负载电流达到后，转速调节器饱和，电流调节器起主要调节作用，系统表现为电流无静差，得到过电流的自动保护。
 
 
  图2-3b  双闭环调速系统的静特性
Fig2-3b  Double-loop speed control system of static characteristics