稳定:此过程与直流电机起动时的稳定阶段类似。此时由于转速已接近给定转速,Δun=ug-ufn很小,速度调节器ST作PI调节,输出电流给定值un下降,电流调节器输入Δui=un-ufi变小,所以在LT的调节下,电枢电流开始下降至稳定值,由于速度调节器的积分作用,速度有惯性,会出现速度超调的现象,之后在速度、电流双闭环系统的调节作用下,转速与电枢电流都趋于稳定值。负载转矩突变:在1.5s时直流电机轴上的负载转矩TL发生突变,由原来的5N·m阶跃变为25N·m,此时负载转矩大于电磁转矩,电机减速,转速稍微有所下降,转速给定信号ug不变,速度调节器ST的输入信号Δun=ug-ufn增大,但是增大的幅度比较小,所以ST作PI调节,其输出信号即电流调节器LT的给定信号un变大,LT的输入信号Δui=un-ufi变大,LT进行闭环调节,增大电枢电流从而增大电磁转矩,直至电流稍微有所超调,此时电磁转矩大于负载转矩,电机加速,速度恢复到给定值,ST的输入信号减小,输出LT的给定值变小,电流稍微下降,直到电磁转矩等于负载转矩,转矩平衡,电流维持新的稳定值,电磁转矩比原来大,所以电流比原来大。此过程为速度、电流双闭环调节。淄博诚铖创惠电子有限公司——以诚信为根本,以质量服务求生存。景德镇电机马达调速电源设备
直流电机PWM控制系统的主要功能包括:实现对直流电机的加速、减速以及电机的正转、反转和急停,并且可以调整电机的转速,能够方便的实现电机的智能控制。主体电路:即直流电机PWM控制模块。这部分电路主要由AT89C52单片机的I/O端口、定时计数器、外部中断扩展等控制直流电机的加速、减速以及电机的正转和反转,并且可以调整电机的转速,能够很方便的实现电机的智能控制。其间是通过AT89C52单片机产生脉宽可调的脉冲信号并输入到L298驱动芯片来控制直流电机工作的。该直流电机PWM控制系统由以下电路模块组成:设计输入部分:这一模块主要是利用带中断的式键盘来实现对直流电机的加速、减速以及电机的正转、反转和急停控制。设计控制部分:主要由AT89C52单片机的外部中断扩展电路组成。直流电机PWM控制实现部分主要由一些二极管、电机和L298直流电机驱动模块组成。设计显示部分:LED数码显示部分,实现对PWM脉宽调制占空比的实时显示。温州PLC控制调速电源哪家先进思考创新科技,效率赢得未来—诚铖创惠。
直流电机恒转矩调速方式恒转矩模式下,要先保持气隙磁通Φ恒定,直流电机的定子和转子磁场是正交状态的,互相没有影响。要保持Φ恒定,只要保证励磁线圈的电流稳定在一个值就可以了。理论上给一个恒流源来控制励磁线圈的电流是比较完美的,但是因为电流源不好找,而一般给励磁线圈施加一个稳定的电压值,也可以近似让励磁电流稳定,进而让气隙磁通Φ恒定。如果是永磁直流电机,用永磁铁来替代了励磁线圈,磁通是长久恒定的,所以不用操这个心了。简单的调整电压,并不能满足负载波动比较厉害的场合,所以引进了串级调速系统,通过检测电机的电流和转速,分别弄出电流环内环和速度环外环了,使用PID算法,有效的满足了负载波动状况下的调速,让直流电机的调速工作特性非常“硬”,也就是最大转矩不会受到转速的波动而变化,实现了真正的恒扭矩输出。这种调速方式,一直是交流调速系统的模仿对方,比如变频器矢量控制,就是模仿这种方式而实现的。如果只用电流环内环,还可以直接控制电机输出一定的扭矩,满足不同的拉伸和卷曲等控制要求。
电流调节器改用PI调节器:将电流滞环控制器改为电流PI调节器,PI调节器输出为电枢电压给定信号,不能直接作为GTO的驱动信号,需要经过脉宽调制输出一个PWM波再作为GTO的门极电压,控制其通断,所以在电流PI调节器的后面增加一个比较器,输入信号为电流PI调节器的输出与三角载波信号,当LT输出电压高于三角波电压时,输出高电平,GTO触发导通,否则输出低电平,GTO关断,从而形成占空比与LT输出信号成正比的PWM波作为电枢电压,实现电机的调速功能。示波器Scpoe1显示的波形,由上而下分别为三角载波、电流调节器LT的输出信号、经比较之后输出的PWM信号的波形。三角载波信号的频率为10kHz,所以GTO的开关频率也为10kHz。淄博诚铖创惠电子有限公司,依托多年来完善的服务经验。
保持系统初的参数设置不变,LT改用PI调节器之后对系统进行仿真,得到仿真波形如图25。由图13与图25作对比,可以看出电流调节器改用PI调节器之后,电流的波形由原来的线条比较粗变为比较细,即电流的波动范围比较小,调节比较平缓。使用滞环调节器时电流的波动范围为限制的滞环带宽,滞环带宽不能限制得太小,否则电流变化得比较快,会对GTO的开关频率提出很高的要求。使用PI调节器时,输出的电压信号由LT输入Δui=un-ufi决定,变化比较缓慢,输出信号变化比较缓慢,经脉宽调制之后形成一定频率的触发脉冲,所以电流的变化比较平缓,调节特性比滞环控制器好。淄博诚铖创惠电子有限公司——品质的象征,信赖品牌。温州电机调速电源哪家好
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限幅值的影响:改变速度调节器的限幅值,即改变电流调节器的比较大给定输入信号,仿真得到波形如下,为限幅值为20A时的波形,为限幅值为40A时的波形。可以看出,在速度调节器的限幅值增大时,即增大了电流调节器的比较大给定输入信号,当速度调节器输出限幅值时,电流调节器的给定信号变大,经电流闭环调节之后,直流电机的电枢电流变大,所以电机的比较大输出转矩变大,比较大加速度变大,在起动的加速阶段加速得更快,所以转速更快接近给定值,在限幅值为30A时加速了0.2s达到给定值,进入稳定调节阶段,在限幅值为40A时加速了0.15s就达到给定值。但是在确定限幅值的时候要考虑到直流电机电枢的电流耐受能力,防止过流使得电机过热而损坏电枢绕组,也要考虑电机轴所能承受的最大力矩,防止电机发生机械损坏。但是限幅值也考虑电机轴上相应负载转矩的大小,限幅值应该大于或等于电机的最大负载所要求的电流,否则会像一样,由于给定值小于负载所要求的电流值,所以的负载加大之后,电机的转速一直下降,导致ST的输入信号Δun=ug-ufn一直变大,ST维持限幅值的输出,经过电流调节器LT的调节的调节电枢电流一直保持最大电流给定值,系统无法达到稳态。景德镇电机马达调速电源设备
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