ZCC1系列直流调速系统:转速电流双闭环控制解析
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更新于2024-08-08
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"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。
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