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>>>公 司 新 闻 / 一、6RA70 的基本调速原理
 

 

 

从直流电动机控制理论来说,西门子的 6RA70 装置也是按照双闭环的控制理论来设计的,其中外环是速度环,内环是电流环,这两个环是核心。速度环比较速度给定和速度反馈的差值,通过PI运算及限幅等输出到电流环的给定,在这里与电流环的反馈比较,经过PID及限幅等运算,最终结果再输出到可控硅的触发回路。所以,归根结底,直流调速装置是通过调整装置的触发角(或导通角)的方式来控制装置的输出电压(或输出电流),从而达到控制电机的实际转速的最终目的。
具体而言,阐述如下:
1、先由转速调节器将转速给定值与实际反馈值进行比较。根据它们之间的差值输出相应的电流给定值送电流调节器。转速调节器是带有可选择的D-部分的PI 调节器;速度反馈最终是用来控制装置中可控硅导通角的大小,从而稳定电机转速的,而不是电枢电压。当然转速稳定了,电枢电压自然也会稳定的。
2、电流调节器是具有相互独立设定的P-放大值和积分时间的PI-调节器。电流实际值通过三相交流侧的电流互感器检测,经负载电阻,整流,再经模拟/数字变换后送电流调节器;电流反馈做为内环控制的电流调节器输入,起到跟随调节作用,它的存在也导致可控硅导通角变化,但是这种变化是跟随转速调节的变化而变化。
电流环的作用主要有两个:第一个作用,在速度调节器饱和时,电流环的作用是实现电流截止作用,也就是俗称“挖土机特性”。
    第二个作用,在速度调节器非饱和状态电流环作为速度环的内环,其跟随作用。此时,电流是作为一个扰动量来调节的。也正因为此,电流调节器的P值不能太大,一般都在0.5以下,而不会超过1。原因就是电流调节器的特性和作用所决定的。
3、电流调节器的输出形成触发装置的控制角,同时作用于触发装置的还有电枢预控制器。触发装置形成与电源电压同步的功率部分晶闸管控制脉冲。触发脉冲在时间上由电流调节器和预控制器的输出值决定。
所以不管是速度反馈还是电流反馈其最终结果都是去控制可控硅的触发角的,最终控制的器件都是可控硅。就是典型的直流双闭环调速系统的基本工作原理的简述。理论上,只有速度环就可以实现上述功能,但是控制品质会很不好,为啥?因为响应滞后。速度变化是因为打破力矩平衡造成的,增加电流内环可以提高品质。不弱磁的话,电流环就是力矩环。
二、电枢预控制的作用
    前面已经讲了电流调节器的输出形成触发装置的控制角的同时,作用于触发装置的还有电枢预控制器。那么,什么是预控制呢?预控制也叫"前馈控制",其根据当前电流给定的大小、电机EMF、电机电阻等已知量直接计算出当前电机电压(触发角)。此时电流调节器的输出值就比较小,电流环的比例也较小,有利于系统的稳定。
电流预控制有两个作用:
    一个是正常运行时,这部分作为一个前馈通道,对触发角进行预控制,加快系统的调节速度,提高加减速时的反应性能。特别是机械刚性较低时,提高快速反应而降低过冲击和振动,实际上就是补偿电流的反应能力,提高电机的快速响应性能。 第二个作用,就是在换相时作切换到反桥时,脉冲开放前的触发角的预控制。 在逻辑无环流系统中,有无准备切换和有准备切换之说,这种方法就是有准备切换。 其目的是为了在切换时,降低反组开放时的电流冲击。而在大电感负载时,切换是在电流=0,di/dt=0的时候,这时电感的反电势同样为零,所以可以不用考虑此时的EMF对预控制的作用了。

 





 

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