TLDE DC900直流調速器使用說明之工作原理！

DC900系列直流電機調速器控制回路基本配置

DC900直流調速器基本原理

電動機在啟動階段,電動機的實際轉速(速度反饋)低于用戶的給定速度,速度調節器（速度誤差放大器）的輸入端存在一個偏差信號,經放大后輸出的電壓 保持為限幅值,速度調節器工作在開環狀態,速度調節器的輸出電壓作為電流給定值送入電流調節器（電流誤差信號放大器）, 此時則以最大電流給定值使電流 調節器輸出移相信號,直流電壓迅速上升,電流也隨即增大直到等于最大給定值, 電動機以最大電流恒流加速啟動。電動機的最大電流(堵轉電流)可以通過整定 速度調節器的輸出限幅值來改變。在電動機轉速上升到給定轉速后, 速度調節器輸入端的偏差信號減小到近于零,速度調節器和電流調節器退出飽和狀態,閉環 調節開始起作用。對負載引起的轉速波動,速度調節器輸入端產生的偏差信號將隨時通過速度調節器、電流調節器來修正觸發器的移相電壓,使整流橋輸出的 直流電壓相應變化,從而校正和補償電動機的轉速偏差。

雙閉環直流驅動器系統靜態特性分析

根據圖對雙閉環直流驅動系統進行靜態特性分析

分析靜特性的關鍵是掌握PI調節器的穩態特征，一般存在兩種狀況：飽和—輸出達到限幅值，不飽和—輸出未達到限幅值。當調節器飽和時，輸出為恒 定值，輸入量的變化不再影響輸出，除非有反向的輸入信號使調節器退出飽和，換句話說，飽和的調節器暫時隔斷了輸入和輸出的聯系，相當于使該調節器 開環，當調節器不飽和時，PI的作用使輸入偏差電壓Δ U在穩態時總為零。  實際上，在正常運行時，電流調節器是不會達到飽和狀態的。因此，對于靜態特性來說，只有轉速調節器飽和與不飽和兩種情況。  

1）轉速調節器（ASR）不飽和  這時，兩個調節器都不飽和，穩態時，它們的輸入偏差電壓都是零，因此，  Un ? ?Un ?? ? n ?? ? n0 （2-1）  Ui? ?Ui ? ? ? I d （2-2）  由第一個關系式可得：  n0 n n ? ? ? U? （2-3）  從而得到圖3所示靜態特性曲線的CA段。與此同時，由于ASR不飽和，Ui? ?Ui m? 可知 I d ? I d m ，這就是說，CA段特性從理想空載狀態的 I d =0一直 延續到 I d m ? I d 。一般都是大于額定電流Idn的。這就是靜特性的運行段，它是一條水平的特性。 

 2）轉速調節器（ASR）飽和  這時，ASR輸出達到限幅值Uim*，轉速外環呈開環狀態，轉速的變化對系統不再產生影響。雙閉環系統變成了一個電流無靜差的單電流閉環調節系 統。穩態時：  d m i m d I I U ? ? ? ? （2-4）  其中，最大電流 I dm 取決于電動機的容許過載能力和拖動系統允許的最大加速度，由上式可得靜態特性的AB段，它是一條垂直的特性。這樣的特性只 適合于 n ? n0 的情況，如果 n ? n0 ,則Un ?Un? ,ASR將退出飽和狀態。  雙閉環調速系統的靜特性在負載電流小于Idm*時表現為轉速無靜差,這時,轉速負反饋起主要的調節作用,但負載電流達到Idm時,對應于轉速調節器的飽 和輸出Uim*,這時,電流調節器起主要調節作用,系統表現為電流無靜差,得到過電流的自動保護.這就是采用了兩個PI調節器分別形成內、外兩個閉環的效果。 然而，實際上運算放大器的開環放大系數并不是無窮大，因此，靜特性的兩段實際上都略有很小的靜差，見圖3中虛線。