电流环与转速双闭环调速系统解析

"这篇资料是关于电流环的扰动作用点在双闭环调速系统中的应用，主要讨论了电流环和转速环在直流调速系统中的重要性以及如何通过控制电流来改善系统的动态性能。内容来自上海大学的PPT，涵盖了电力拖动自动控制系统的相关知识。" 在电力拖动领域，电流环的扰动作用点是一个关键概念，特别是在采用PI调节器的转速、电流双闭环直流调速系统中。这个系统的设计目标是同时优化静态和动态性能。单闭环直流调速系统虽然可以实现无静差转速控制，但在动态响应上往往不足。为了解决这一问题，需要深入研究电流的控制，因为电机的转矩是由电流决定的。 电力拖动系统的运动方程揭示了转速与电流之间的关系，表明控制电流能够直接影响转矩，从而影响系统的动态性能。当系统启动时，理想的快速起动过程要求电机电流能保持在最大值Idm，以实现最快的加速。电流截止负反馈虽然可以限制电流冲击，但无法有效地控制电流的动态波形。 为了解决这个问题，提出了转速电流双闭环系统。在起动过程中，电流负反馈被激活，确保电流恒定以达到最大转矩；而一旦系统进入稳态，转速负反馈则接管控制，以保持期望的运行速度。双闭环系统的设计使得内外环可以独立工作，电流环作为内环负责快速响应，转速环作为外环负责系统的整体稳定。 图2-2展示了转速、电流双闭环直流调速系统的结构，包括转速调节器(ASR)、电流调节器(ACR)、测速发电机(TG)、电流互感器(TA)、电力电子变换器(UPE)等组件。这样的设计使得电流控制在起动阶段起主导作用，而在运行稳定后，转速控制成为主要的反馈机制。 电流环的扰动作用点是优化双闭环调速系统性能的关键，它与PI调节器配合，可以实现对电机电流的精确控制，从而改善整个系统的动态响应和稳定性。通过这种方式，可以实现快速起动和精确的稳态速度控制，满足了高动态性能要求的工业应用。