直流電機(jī)恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式恒轉(zhuǎn)矩模式下,要先保持氣隙磁通Φ恒定,直流電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子磁場是正交狀態(tài)的,互相沒有影響。要保持Φ恒定,只要保證勵(lì)磁線圈的電流穩(wěn)定在一個(gè)值就可以了。理論上給一個(gè)恒流源來控制勵(lì)磁線圈的電流是比較完美的,但是因?yàn)殡娏髟床缓谜遥话憬o勵(lì)磁線圈施加一個(gè)穩(wěn)定的電壓值,也可以近似讓勵(lì)磁電流穩(wěn)定,進(jìn)而讓氣隙磁通Φ恒定。如果是永磁直流電機(jī),用永磁鐵來替代了勵(lì)磁線圈,磁通是長久恒定的,所以不用操這個(gè)心了。簡單的調(diào)整電壓,并不能滿足負(fù)載波動比較厲害的場合,所以引進(jìn)了串級調(diào)速系統(tǒng),通過檢測電機(jī)的電流和轉(zhuǎn)速,分別弄出電流環(huán)內(nèi)環(huán)和速度環(huán)外環(huán)了,使用PID算法,有效的滿足了負(fù)載波動狀況下的調(diào)速,讓直流電機(jī)的調(diào)速工作特性非常“硬”,也就是最大轉(zhuǎn)矩不會受到轉(zhuǎn)速的波動而變化,實(shí)現(xiàn)了真正的恒扭矩輸出。這種調(diào)速方式,一直是交流調(diào)速系統(tǒng)的模仿對方,比如變頻器矢量控制,就是模仿這種方式而實(shí)現(xiàn)的。如果只用電流環(huán)內(nèi)環(huán),還可以直接控制電機(jī)輸出一定的扭矩,滿足不同的拉伸和卷曲等控制要求。質(zhì)量來自專業(yè),質(zhì)量源于堅(jiān)持——誠鋮創(chuàng)惠。江南地區(qū)直流調(diào)速電源廠家
速度無超調(diào):要做到速度無超調(diào),主要的措施就是改變速度PI調(diào)節(jié)器的參數(shù)。增大KP,可以使得系統(tǒng)的響應(yīng)速度變高,提高系統(tǒng)的動態(tài)性能,從而使得系統(tǒng)的慣性減小,超調(diào)量減小,所以使KP變大。改變ST的參數(shù)KP,使其為原來的10倍即KP=16,以起動時(shí)的給定120rad/s為例,可以看出,速度的變化已經(jīng)大為改善,基本上看不到超調(diào),但是將Y軸放大之后,可以看到,速度仍然有小的超調(diào)量,比較大速度達(dá)到了121.5rad/s,超調(diào)量為1.5rad/s。由于PI調(diào)節(jié)器積分項(xiàng)的存在,使得系統(tǒng)的慣性變大,容易振蕩和出現(xiàn)超調(diào),為了使速度超調(diào)量減小,可以減小ST的積分系數(shù)Ki,減小系統(tǒng)的慣性。改變ST參數(shù)Ki,使其減小為原來的十分之一,即Ki=1.6。江南地區(qū)直流調(diào)速電源廠家好質(zhì)量永遠(yuǎn)不變——誠鋮創(chuàng)惠。
速度PI調(diào)節(jié)器參數(shù)對電機(jī)運(yùn)行性能的影響:比例系數(shù)KP的影響:改變速度PI調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)KP的大小,分別進(jìn)行仿真,得到波形圖如下,為KP=10時(shí)的仿真波形,圖16為KP=0.8時(shí)的仿真波形。(KP=1.6)、圖15(KP=10)(KP=0.8)對比,可以看出KP對電機(jī)運(yùn)行性能的影響。當(dāng)KP加大時(shí),可以使得系統(tǒng)的調(diào)節(jié)速度加快,提高系統(tǒng)的動態(tài)性能。由直流電機(jī)起動時(shí)的波形為例說明,在起動的穩(wěn)定調(diào)節(jié)階段,速度調(diào)節(jié)器ST為PI調(diào)節(jié)器。當(dāng)KP=0.8時(shí),速度PI調(diào)節(jié)至穩(wěn)定大概需要0.2s,KP=1.6時(shí),速度PI調(diào)節(jié)至穩(wěn)定大概需要0.1s,KP=10時(shí),速度PI調(diào)節(jié)至穩(wěn)定大概需要0.02s,由此可知增大KP可以加快系統(tǒng)的調(diào)節(jié)速度。但是當(dāng)KP偏大時(shí),響應(yīng)的震蕩次數(shù)將增加,調(diào)節(jié)時(shí)間反而延長。而當(dāng)KP過大時(shí),系統(tǒng)將變得不穩(wěn)定。
定時(shí)器中斷0:采用累加進(jìn)位法(采用比例控制算法),在程序中,每0.1ms都會記錄當(dāng)前速度,當(dāng)轉(zhuǎn)速S大于預(yù)定值時(shí),將輸出0的個(gè)數(shù)減少;當(dāng)轉(zhuǎn)速小于預(yù)定值時(shí),將輸出0的個(gè)數(shù)增加。主要用于脈寬調(diào)制調(diào)速:將高頻率的0/1輸出,在積分元件作用下,輸出δ×A(A為高電平電壓)的電壓,通過改變占空比來調(diào)節(jié)電壓.3)定時(shí)器中斷1:每50ms讀取兩個(gè)開關(guān)的狀態(tài),如果S1按下,動態(tài)調(diào)整輸出,使得電機(jī)轉(zhuǎn)速能夠穩(wěn)定到低轉(zhuǎn)速目標(biāo)值附近,如果S2按下,動態(tài)調(diào)整輸出,使得電機(jī)轉(zhuǎn)速能夠穩(wěn)定到高轉(zhuǎn)速目標(biāo)值附近。交替顯示目標(biāo)值和當(dāng)前轉(zhuǎn)速值。3.反饋控制的基本原理就是根據(jù)實(shí)際結(jié)果與預(yù)期結(jié)果之間的差值,來調(diào)節(jié)控制變量的值。當(dāng)實(shí)際轉(zhuǎn)速高于預(yù)期轉(zhuǎn)速時(shí),我們需要減少控制變量,以降低速度;反之則需要調(diào)高控制變量。淄博誠鋮創(chuàng)惠電子有限公司——在客戶和行業(yè)中樹立了良好的企業(yè)形象。
為電流調(diào)節(jié)器模塊,是一個(gè)滯環(huán)調(diào)節(jié)器,輸入信號為電流給定信號Iref與電流反饋信號Ia,輸出信號為GTO的通斷開關(guān)信號。通過表3的模塊參數(shù)表可知,滯環(huán)寬度HysteresisBand為2A,當(dāng)兩個(gè)電流輸入量之差超過2A時(shí),輸出GTO開通或關(guān)斷信號對電路進(jìn)行調(diào)節(jié)。該模塊的功能為產(chǎn)生GTO的門級信號控制其導(dǎo)通或關(guān)斷,從而調(diào)整電樞電流在允許的范圍內(nèi)。為PWM觸發(fā)模塊,a處接280V的直流電源,輸入信號即GTO的門級信號g為電流調(diào)節(jié)器的輸出信號,當(dāng)g為高電平時(shí),GTO導(dǎo)通,電源電壓加在電樞兩端,g為低電平時(shí),GTO關(guān)斷,電樞電壓為零。通過表4的模塊表參數(shù)可知晶閘管元件內(nèi)電阻ResistanceRon為0.05Ω,晶閘管元件內(nèi)電感InductanceLon為0H,晶閘管元件的正向管壓降ForwardvoltageVf為1V,電流下降到10%的時(shí)間Current10%falltime為1us,電流拖尾時(shí)間Currenttailtime為1us,初始電流InitialcurrentIc為零。該模塊的功能為通過GTO的關(guān)斷與開通輸出PWM波,從而改變電樞兩端電壓,控制電樞電流在合適的范圍內(nèi)。淄博誠鋮創(chuàng)惠電子有限公司,以滿足客戶要求為重點(diǎn)。江南地區(qū)直流調(diào)速電源廠家
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PWM如何實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)調(diào)速要實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)只需要做如下設(shè)置即可:A控制端:高電平,控制三極管Q4導(dǎo)通;B控制端:高電平,控制三極管Q3截止;C控制端:低電平,控制三極管Q1導(dǎo)通;D控制端:低電平,控制三極管Q2截止;通過以上操作,即實(shí)現(xiàn)三極管Q2和Q3截止,三極管Q1和Q4導(dǎo)通,電流的流向如下:VCC→Q1→電機(jī)→Q4→GND,實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的正轉(zhuǎn)。6-H橋驅(qū)動電機(jī)正轉(zhuǎn)調(diào)速電路在這種情況下要實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié),只需要給Q4的基極加載PWM信號即可。4PWM如何實(shí)現(xiàn)電機(jī)的反轉(zhuǎn)調(diào)速要實(shí)現(xiàn)電機(jī)的反轉(zhuǎn)只需要做如下設(shè)置即可:A控制端:低電平,控制三極管Q4截止;B控制端:低電平,控制三極管Q3導(dǎo)通;C控制端:高電平,控制三極管Q1截止;D控制端:高電平,控制三極管Q2導(dǎo)通;通過以上操作,即實(shí)現(xiàn)三極管Q1和Q4截止,三極管Q2和Q3導(dǎo)通,電流的流向如下:VCC→Q3→電機(jī)→Q2→GND,實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的反轉(zhuǎn)。江南地區(qū)直流調(diào)速電源廠家
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