转速电流双闭环直流调速系统分析

"该资源是关于‘双闭环调速典12系统’的PPT课件，主要讨论了双闭环调速系统的设计方法以及在电力拖动自动控制系统中的应用。内容涉及转速、电流双闭环直流调速系统，强调了改善动态性能的重要性，并通过对比单闭环系统的局限性，阐述了采用电流和转速双闭环控制的必要性。" 在电力拖动领域，双闭环调速系统是提高动态性能和稳定性的关键技术之一。传统的单闭环直流调速系统，通过转速负反馈和PI调节器可以实现稳态下的无静差运行，但当对动态响应有更高要求时，如快速启动或负载变化时，单闭环系统往往力不从心。这是因为系统的动态性能受到转矩，即电流的直接影响。 为了解决这一问题，引入了电流闭环控制。电力拖动系统的动态方程表明，控制电流可以有效地控制转矩，从而优化动态性能。电流闭环的作用在于确保电流的快速准确调整，特别是在启动过程中，通过电流负反馈可以实现恒流启动，提高启动速度并减少冲击。然而，电流截止负反馈仅能限制电流峰值，无法提供良好的电流动态波形控制。 为了解决上述问题，提出了转速电流双闭环调速系统。这种系统在起动阶段，电流负反馈主导，实现恒流启动；而在系统进入稳态后，转速负反馈起作用，保证转速的精确控制。双闭环结构由一个内环（电流环）和一个外环（转速环）组成，电流调节器（ACR）作为内环，负责电流的快速响应，而转速调节器（ASR）作为外环，确保转速的稳定。系统中的测速发电机（TG）、电流互感器（TA）和电力电子变换器（UPE）等元件协同工作，实现这两个闭环的高效协调。 转速电流双闭环调速系统的结构图展示了这种系统的组成部分及其相互作用。通过这样的设计，可以实现转速和电流两种负反馈的分离，确保在不同阶段发挥各自的作用，从而达到理想的控制效果，兼顾起动过程的快速性和稳态时的精度。 双闭环调速系统通过结合电流和转速的反馈控制，显著提升了直流电机的动态性能，使其在各种工况下都能表现出优秀的运行特性。这在实际应用中，如工厂自动化、精密加工等领域具有重要意义。