ZCC1系列直流调速系统：转速电流双闭环控制解析

"案例4.3 转速、电流双闭环直流调速系统" 本文将详细介绍一个典型的转速、电流双闭环直流调速系统，以ZCC1系列晶闸管-电动机直流调速装置为例，阐述其系统构成、性能特点以及分析调试方法。 一、系统概述 ZCC1系列直流调速装置广泛应用于工业生产中，它是一种三相全控桥不可逆直流调速系统，主要用于Z2、Z3系列直流电动机电枢供电。该装置设计为连续工作制，能承受150%额定负荷两分钟，200%额定负荷10秒，并且具有一定的电网电压适应性。在转速反馈情况下，调速范围可达20:1，转速偏差极小；采用电动势反馈时，调速范围为10:1，而电压反馈则保证了20:1的调压范围，同时确保了电流负载变化下的稳定性能。 二、系统组成 1. 主电路 主电路采用三相桥式全控整流电路，通过三相整流变压器或电抗器接入380V交流电源。直流侧的滤波电抗器L用于平滑电流，减少电动机的发热和换向问题。 2. 控制系统 控制系统的核心是速度电流双闭环设计，如图3-1所示。它包括： - 给定积分器（GJ）：提供调速参考信号。 - 速度（转速）调节器（ASR）：根据实际转速与给定转速的差值调整输出，用于控制电动机的转速。 - 电流调节器（ACR）：接收来自速度调节器的信号作为给定，确保电流稳定。 - 触发输入及保护单元（CSR）：处理控制信号，提供安全保护。 - 触发器（CF）：根据调节器的输出生成晶闸管的触发脉冲。 - 速度变换器（SB）和电流变换器（LB）：分别用于转速和电流的检测与转换，为调节器提供反馈信息。 三、工作原理 当给定积分器给出期望转速信号，ASR比较实际转速与期望值，调整输出给ACR。ACR则根据电机电流的实际值和ASR的输出进行调节，确保电流恒定。电流反馈进入ACR，形成电流内环，保证了电流的精确控制。同时，转速反馈进入ASR，形成速度外环，确保电机转速稳定。 总结，ZCC1系列的转速、电流双闭环直流调速系统通过精密的控制策略和硬件设计，实现了宽范围的调速性能，同时具备良好的动态响应和稳定性。这种系统在实际应用中，能够满足各种复杂工况下的调速需求，确保设备运行的高效和可靠。