电气自动化专业毕业设计论文冶金行业直流电动机调速系统.doc

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1、天津冶金职业技术学院毕业设计冶金行业直流电动机调速系统系 别 电气工程系 专 业 电气自动化 班 级 08-2 学生姓名 指导教师 2011年5月9日摘 要 本课程是电气自动化专业的必修课程。直流调速技术已广泛运用于工业领域的各个方面。系统综述直流电机是电机的主要类型之一。一台直流电机既可作为发电机使用,也可作为电动机使用。 在各类机电系统中,由于直流电机具有良好的起动、制动和调速性能,直流调速技术已广泛运用于工业领域的各个方面。整流电路就是把交流电能转换为直流电能的电路。大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。整

2、流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。20世纪70年代以后，主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。滤波器接在主电路与负载之间，用于滤除脉动直流电压中的交流成分。变压器设置与否视具体情况而定。变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离（可减小电网与电路间的电干扰和故障影响）。整流电路的种类有很多，有半波整流电路、单相桥式半控整流电路、单相桥式全控整流电路、三相桥式半控整流电路、三相桥式全控整流电路等。关键词：整流，变压，触发，过电压，保护电路；直流电机调速。I目 录摘要I1绪论11.1绪论11.2直流电动机简介11.3直流电机工作原理21.4直流电机的

3、励磁21.4.1他励电机励磁31.4.2自励电机励磁31.5直流电机的优越性31.6直流电动机应用42选题背景42.1问题的提出42.2解决方案43整流电路设计方案53.1电路设计及原理53.1.1主电路设计53.1.2主电路原理说明63.2保护电路的设计103.2.1过电压保护103.2.2过电流保护113.3触发电路的设计113.3.1电路图的选择113.3.2触发电路原理说明123.4直流稳压电路设计与实现143.4.1连续可调直流稳压电路143.5各参数的计算153.5.1输出值的计算153.5.2输出波形的分析184调速反馈系统194.1反馈系统195总结23参考文献241绪论1.1

4、绪论当今，自动化控制系统己经在各行各业得到了广泛的应用和发展，而直流调速控制作为电气传动的主流在现代化生产中起着主要作用。本文主要研究直流调速系统，它主要由三部分组成，包括控制部分、功率部分、直流电动机。长期以来，直流电动机因其具有调节转速比较灵活、方法简单、易于大范围内平滑调速、控制性能好等特点，一直在传动领域占有统治地位。微机技术的快速发展，在控制领域得到广泛应用。本文对基于微机控制的双闭环可逆直流PWM调速系统进行了较深入的研究，从直流调速系统原理出发，逐步建立了双闭环直流PWM调速系统的数学模型，用微机硬件和软件发展的最新成果，探讨一个将微机和电力拖动控制相结合的控制方法，本文在对控制

5、对象全面回顾的基础上，重点对控制部分展开研究，它包括对实现控制所需要的硬件和软件的探讨，控制策略和控制算法的探讨等内容。在硬件方面充分利用微机外设接口丰富，运算速度快的特点，采取软件和硬件相结合的措施，实现对转速、电流双闭环调速系统的控制。1.2直流电动机简介直流电动机是将直流电能转换成机械能的装置。在磁场中放如通有电流的导体就会产生磁感应效应。直流电动机是应用磁感应原理将电能转换为机械能的装置，其转子和定子分别由绕组和永久磁铁组成。直流电动机具有调速性能较好和起动转矩较大等优点。直流调速技术已广泛运用于工业、航天领域的各个方面。最常用的直流调速技术是脉宽调制(PWM) 直流调速技术,它具有调

6、速精度高、响应速度快、调速范围宽和耗损低等特点。1.3直流电机工作原理在直流电动机中，外加电压并不是直接加在线圈两端，而是通过电刷B1、B2和换向器再加到线圈上。由于电刷固定不动，对于图中的情况，电流i总是从电刷B1流人，从电刷B2流出。所以当转子旋转时，A、x两个导体轮流交替地处于N极和s极下时，导体中的电流将随其所处磁极极性的改变而同时改变方向，从而使电磁转矩的方向始终保持不变，使电动机持续旋转。此时换向器起到将外电路的直流改变为线圈内交流的“逆变”作用。图1.1 直流电机模型 直流电动机的电磁转矩常用下式表示 T=KTIa式中 KT电动机结构系数； 每个磁极下的磁通(wb)； Ia电枢电

7、流(A)。1.4直流电机的励磁直流电机的主磁场由励磁线圈通人直流电流产生，只有微型直流电机才采用永久磁铁。励磁方式是指励磁线圈的供电方式。直流电机的运行性能与励磁方式有密切的关系。按励磁供电方式不同，直流电机可分为他励和自励两大类。1.4.1他励电机励磁他励电机的励磁电流由独立的直流电源供电，其大小与电枢两端电压无关，如图28a所示，有较好的运行性能。1.4.2自励电机励磁自励电机的励磁绕组与电枢绕组连接，按连接方式不同又分为：并励、串励、复励三种，如图所示。图1.2直流电动机励磁并励电机的励磁绕组与电枢绕组并联，因其励磁电流受电机端电压波动的影响故其运行性能略次于他励式电机。串励电机的励磁绕

8、组与电枢绕组串联，励磁电流与电枢电流相等。其主磁场的强弱与负载电流大小有直接关系，所以仅对电机有特殊性能要求时才采用。复励电机的同一磁极有两套励磁绕组，一套绕组与电枢绕组并联(或其他电源供给)，另一套绕组与电枢绕组串联。本文重点放在直流电动机运行特性和应用上。1.5直流电机的优越性直流电机是最早出现的电动机，也是最早实现调速的电动机。由于直流电机具有良好的线性调速特性、控制简单、效率高及优异的动态特性，长期以来一直占据着调速控制领域的统治地位。近年来，随着交流变频电机及无刷电机的调速控制技术的不断成熟，直流电机正面临着巨大的挑战。但在很多调速控制场合，直流电机仍是最佳选择。1.6直流电动机应用

9、在家用电器中的空调器、电冰箱、风扇、洗衣机、跑步机等应用直流电机已经十分普遍。在航空、军事设施应用领域里的雷达驱动、机载武器瞄准驱动、自行火炮火力控制驱动等等。在工业控制领域，机器人关节驱动和自动生产线、电子产品加工装备上的各种中小功率的驱动等。2选题背景2.1问题的提出转速、电流双闭环直流调速系统是性能很好，应用最广的直流调速系统, 采用转速、电流双闭环直流调速系统可获得优良的静、动态调速特性。转速、电流双闭环直流调速系统的控制规律，性能特点和设计方法是各种交、直流电力拖动自动控制系统的重要基础。首先，应掌握转速、电流双闭环直流调速系统的基本组成及其静特性；然后，在建立该系统动态数学模型的基

10、础上，从起动和抗扰两个方面分析其性能和转速与电流两个调节器的作用；第三，研究一般调节器的工程设计方法，和经典控制理论的动态校正方法相比，得出该设计方法的优点，即计算简便、应用方便、容易掌握；第四，应用工程设计方法解决双闭环调速系统中两个调节器的设计问题等等。2.2解决方案通过对转速、电流双闭环直流调速系统的了解，使我们能够更好的掌握调速系统的基本理论及相关内容，在对其各种性能加深了解的同时，能够发现其缺陷之处，通过对该系统不足之处的完善，可提高该系统的性能，使其能够适用于各种工作场合，提高其使用效率。并以此为基础，再对交流调速系统进行研究，最终掌握各种交、直流调速系统的原理，使之能够应用于国民

11、经济各个生产领域。在电机最大允许电流和转矩受限制的条件下，应该充分利用电机的过载能力，最好是在过渡过程中始终保持电流（转矩）为允许的最大值，使电力拖动系统以最大的加速度启动，到达稳态转速时，立即让电流降下来，使得转矩马上与负载相平衡，从而转入稳态运行。如图所示 n 图2.1 直流电动机双闭环理想快速启动过程3整流电路设计方案3.1电路设计及原理3.1.1主电路设计三相桥式全控整理电路原理图1习惯将其中阴极连接在一起的3个晶闸管（VT1、VT3、 VT5）称为共阴极组；阳极连接在一起的3个晶闸管（VT4、VT6、VT2）称为共阳极组。此外，习惯上希望晶闸管按从1至6的顺序导通，为此将晶闸管按图示

12、的顺序编号，即共阴极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT1、VT3、VT5， 共阳极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT4、VT6、VT2。从后面的分析可知，按此编号，晶闸管的导通顺序为 VT1VT2VT3VT4VT5VT6。3.1.2主电路原理说明整流电路的负载为带反电动势的阻感负载。假设将电路中的晶闸管换作二极管，这种情况也就相当于晶闸管触发角=0o时的情况。此时，对于共阴极组的3个晶闸管，阳极所接交流电压值最高的一个导通。而对于共阳极组的3个晶闸管，则是阴极所接交流电压值最低（或者说负得最多）的一个导通。这样，任意时刻共阳极组和共阴极组中各有1个晶闸管处于导通

13、状态，施加于负载上的电压为某一线电压。此时电路工作波形如图3.1所示。图3.1反电动势=0o时波形=0o时，各晶闸管均在自然换相点处换相。由图中变压器二绕组相电压与线电压波形的对应关系看出，各自然换相点既是相电压的交点，同时也是线电压的交点。在分析ud的波形时，既可从相电压波形分析，也可以从线电压波形分析。从相电压波形看，以变压器二次侧的中点n为参考点，共阴极组晶闸管导通时，整流输出电压 ud1为相电压在正半周的包络线；共阳极组导通时，整流输出电压ud2为相电压在负半周的包络线，总的整流输出电压ud = ud1ud2是两条包络线间的差值，将其对应到线电压波形上，即为线电压在正半周的包络线。直接

14、从线电压波形看，由于共阴极组中处于通态的晶闸管对应的最大（正得最多）的相电压，而共阳极组中处于通态的晶闸管对应的是最小（负得最多）的相电压，输出整流电压 ud为这两个相电压相减，是线电压中最大的一个，因此输出整流电压ud波形为线电压在正半周的包络线。由于负载端接得有电感且电感的阻值趋于无穷大，电感对电流变化有抗拒作用。流过电感器件的电流变化时，在其两端产生感应电动势Li，它的极性事阻止电流变化的。当电流增加时，它的极性阻止电流增加，当电流减小时，它的极性反过来阻止电流减小。电感的这种作用使得电流波形变得平直，电感无穷大时趋于一条平直的直线。为了说明各晶闸管的工作的情况，将波形中的一个周期等分为

15、6段，每段为60o，如图3.1所示，每一段中导通的晶闸管及输出整流电压的情况如表所示。由该表可见，6个晶闸管的导通顺序为VT1VT2VT3VT4VT5VT6。表1 三相桥式全控整流电路电阻负载=0o时晶闸管工作情况时 段共阴极组中导通的晶闸管VT1VT1VT3VT3VT5VT5共阳极组中导通的晶闸管VT6VT2VT2VT4VT4VT6整流输出电压udua-ub=uabua-uc=uacub- uc=ubcub- ua=ubauc- ua=ucauc-ub=ucb图3.2给出了=30o时的波形。从t1角开始把一个周期等分为6段，每段为60o与0o时的情况相比，一周期中ud波形仍由6段线电压构成，

16、每一段导通晶闸管的编号等仍符合表1的规律。区别在于，晶闸管起始导通时刻推迟了30o,组成ud的每一段线电压因此推迟30o，ud平均值降低。晶闸管电压波形也相应发生变化如图所示。图中同时给出了变压器二次侧a相电流ia的波形，该波形的特点是，在VT1处于通态的120o期间，ia为正，由于大电感的作用，ia波形的形状近似为一条直线，在VT4处于通态的120o期间，ia波形的形状也近似为一条直线，但为负值。图3.2 =30o时的波形由以上分析可见，当60o时，ud波形均连续，对于带大电感的反电动势，id波形由于电感的作用为一条平滑的直线并且也连续。当60o时，如90o时电阻负载情况下的工作波形如图3.

17、3所示，ud平均值继续降低，由于电感的存在延迟了VT的关断时刻，使得ud的值出现负值，当电感足够大时，ud中正负面积基本相等，ud平均值近似为零。这说明带阻感的反电动势的三相桥式全控整流电路的角的移相范围为90度。图3.3 90o时的波形3.2保护电路的设计较之电工产品，由于晶闸管承受过电压、过电流的能力要弱得多，极短时间的过电压和过电流就会导致器件永久性的损坏。因此晶闸管电路中过电压和过电流的保护装置是必不可少的。3.2.1过电压保护过电压主要由于供给的电功率或系统的储能发生了激烈变化，使得系统能量来不及转换或者系统中原来积聚的电磁能量不能及时消散而造成的。过电压主要变现为两种类型：一是开关

18、的开、闭引起冲击电压（也称为操作过电压）；二是雷击或其他外来冲击过电压。晶闸管装置中可能发生的过电压分为外因过电压和内因过电压两类。3.2.2过电流保护由于晶闸管管芯体积小、热容量小，特别是在高电压、大电流应用时，结温必须受到严格控制。当晶闸管中流过大于额定值的电流时，热量来不及散发，使得结温迅速升高，最终将导致结层被烧毁。产生过电流的原因多种多样，如变流装置本身功率器件损坏，驱动电路发生故障；控制系统发生故障，交流电压过高、过低或者缺相。负载过载短路及相邻设备故障影响等等，都可导致晶闸管的电流超过正常工作电流，即出现过电流。由于晶闸管的电流过载能力比一般电器差得多，因此，必须对变换器进行适当

19、保护，变换器的过流一般分为过载过流和短路过流。3.3触发电路的设计3.3.1电路图的选择晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。晶闸管具有下面的特性：1） 当晶闸管承受反向电压时，无论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通。2） 晶闸管承受正向阳极电压时，仅在门极承受正向电压的情况下晶闸管才导通。3） 晶闸管在导通情况下，只要有一定的正向阳极电压，不论门极电压如何变化，晶闸管都保持导通，即晶闸管导通后，门极失去作用。4） 晶闸管在导通情况下，当主回路电压（或电流）减小到接近于零时，晶闸

20、管关断。图3.4双脉冲触发电路根据晶闸管的这种特性，通过控制晶闸管的导通和关断时刻，就能控制整流电路的触发角的大小。在整流电路合闸启动过程中或电流断续时，为确保电路的正常工作，需保证同时导通的2个晶闸管均有触发脉冲。在触发某个晶闸管的同时，给序号紧前的一个晶闸管补发脉冲。即用两个窄脉冲代替宽脉冲，两个窄脉冲的前沿相差60o，脉宽一般为20o 30o，称为双脉冲触发。双脉冲电路较复杂，但要求的触发电路输出功率小。触发电路如图3.4所示。3.3.2触发电路原理说明如图3.4所示，触发电压的形成用KJ004芯片完成。KJ004电路由同步检测电路、锯齿波形成电路、偏形电压、移相电压及锯齿波电压综合比较

21、放大电路和功率放大电路四部分组成。电原理见下图：锯齿波的斜率决定于外接电阻R6、RW1,流出的充电电流和积分电容C1的数值。对不同的移相控制电压VY,只有改变权电阻R1、R2的比例,调节相应的偏移电压VP。同时调整锯齿波斜率电位器RW1,可以使不同的移相控制电压获得整个移相范围。触发电路为正极性型,即移相电压增加,导通角增大，R7和C2形成微分电路,改变R7和C2的值可以获得不同的脉冲输出。KJ004芯片内部结构如图3.5所示。图3.5 KJ004芯片内部结构图双脉冲信号的形成与控制用KJ041六路双脉冲形成器完成，KJ041是三相全控桥式触发线路中必备的电路，具有双脉冲形成和电子开关控制封锁

22、功能。实用块有电子开关控制的KJ041电路组成逻辑控制，适用于正反组可逆系统。如图3.4所示，KJ041的1-6脚管为单脉冲信号输入。把单脉冲信号由10-15脚管两两同时输出形成双脉冲信号，10-15脚管两两同时输出对应输送给VT6-VT1晶闸管。（1）假设在t1时刻15脚管开始给VT1晶闸管输送脉冲信号，则经过60度后14脚管开始给VT2晶闸管双脉冲信号，即只有15脚管和14脚管有信号输出，其他脚管没信号输出，则此时VT1和VT2同时导通；（2）再过60度后，15脚管停止输出信号，而13脚管开始给VT3输出信号，即只有14脚管和13脚管有信号输出，其他脚管没信号输出，此时VT2和VT3同时导

23、通；（3）再过60度后，14脚管停止输出信号，而12脚管开始给VT4输出信号，即只有13脚管和12脚管有信号输出，其他脚管没有输出信号，此时VT3和VT4同时导通；（4）再过60度后，13脚管停止输出信号，而11脚管开始给VT5输出信号，即只有12脚管和11脚管有信号输出，其他脚管没有信号输出，此时VT4和VT5同时导通；（5）再过60度后，12脚管停止输出信号，而10脚管开始给VT6输出信号，即只有11脚管和10脚管有信号输出，其他脚管没有信号输出，此时VT5和VT6同时导通；（6）再过60度后，11脚管停止输出信号，而15脚管开始给VT1输出信号，即只有10脚管和15脚管有信号输出，其他脚

24、管没有信号输出，此时VT6和VT1同时导通；重复以上步骤即得到三相桥式全控整流电路要求的触发信号。3.4直流稳压电路设计与实现3.4.1连续可调直流稳压电路取样电路:它是检测输出电压Vo的变化,把Vo的全部或部分取出来和基准电压比较并放大后来控制调整管的调整作用,使输出电压稳定.设计如下：内容是:根据性能指标要求选择元器件(变压器集成稳压器.整流二极管及滤波电容)和对稳压电路作散热设计。通过220V/15V变压器，连接到稳压电源电路，由整流桥IBQ40整流、C1和R8平滑滤波，输出至电压调整管Q1的集电极。这个电路具有不同于其他电源的特点。电源的基准电压用一个固定增益的运算放大器U2跟一个可调

25、电阻R6提供，它实现了电压可以从零可调，D1选用稳压值3.6V的稳压管。接通电源后运放U2的输出电压增加到使D1导通，通过R5稳定在3.6V附近，因为R3等于R1，所以U1的放大倍数为2，其输出电压是6.6V。U2的放大倍数约为2倍，根据公式A=（R2+R3）/R2，5.4V的基准电压大约能放大到超过12V，调节电位器R6可实现它的输出电压能从0-12V可调。电路另一个特征就是用三极管的射极输出可以大幅增大输出电流。直流可调稳压电路图如下3.6。图3.6连续可调直流稳压电路3.5各参数的计算3.5.1输出值的计算三相桥式全控整流电路中，整流输出电压的波形在一个周期内脉动6次，且每次脉动的波形相

26、同，因此在计算其平均值时，只需对一个脉波（即1/6周期）进行计算即可。此外，因为所以电压输出波形是连续的，以线电压的过零点为时间坐标的零点，可得整流输出电压连续时的平均值为。 (3-1)把和U2=220V代入式（3-1）计算有。 输出电流平均值为。 (3-2)把E=60V,R=10, 代入式（3-2）计算有。变压器二次侧电流Ia为。 （3-3）代入数值计算得将电流波形分解为傅里叶级数，以a相为例，将电流正、负半波的中点作为时间零点，则有。 （3-4）由式（3-4）得电流基波和各次谐波有效值分别为 （3-5）由式（3-3）和式（3-5）可得基波因数为。 (3-6)同样从图3.2可明显看出电流基波

27、与电压的相位差仍为，故位移因数仍为 （3-7）功率因数即为 (3-8)把代入计算得 整流电路的输出视在功率为 有功功率为 3.5.2 输出波形的分析 时的输出波形如图3.10所示 图3.7 整流电路的输出波形如图3.10所示，从t1时刻开始把一个周期等分为6份，在Wt1时刻共阴极组VT1晶闸管接受到触发信号导通，此时阴极输出电压Ud1为幅值最大的a相相电压；到Wt2时刻下一个触发脉冲到来，此时a相输出电压降低，b相输出电压升高，于是阴极输出电压变为b相相电压；到Wt3时刻第三个脉冲到来，晶闸管VT1关断而晶闸管VT2导通，输出电压为此时最高的c相相电压；重复以上步骤，即共阴极组输出电压Ud1为

28、在正半周的包络线。共阳极组中输出波形原理与共阴极组一样，只是每个触发脉冲比阴极组中脉冲相差180度。6个时段的导通次序如表1所示一样，只是Wt1从零时刻往后推迟30度而已。这样就得出最后输出整流电压为共阴极组输出电压与共阳极组输出电压的差即Ud=Ud1-Ud2 (3-9)而由于电路中大电感L的作用，输出的电流为近似平滑的一条直线。图中同时给出了变压器二次侧a相电流ia的波形，该波形的特点是，在VT1处于通态的120o期间，ia为正，由于大电感的作用，ia波形的形状近似为一条直线，在VT4处于通态的120o期间，ia波形的形状也近似为一条直线，但为负值。4调速反馈系统4.1 反馈系统为了实现转速

29、和电流两种负反馈分别起作用，可在系统中设置两个调节器，分别调节转速和电流，即分别引入转速负反馈和电流负反馈。二者之间实行嵌套（或称串级）联接,如图4-1所示。图中，把转速调节器的输出当作电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE。从闭环结构上看，电流环在里面，称作内环；转速环在外边，称作外环。这就形成了转速、电流双闭环调速系统。图4-1 转速电流双闭环直流调速系统ASR转速调节器 ACR电流调节器 TG测速发电机TA电流互感器 UPE电力电子变换器转速给定电压 转速反馈电压电流给定电压 电流反馈电压为了获得良好的静动态性能，转速和电流两个调节器一般都采用PI调节器，这样构

30、成的双闭环直流调速系统的电路原理图如上图4-2所示。 图中标出了两个调节器输入输出电压的实际极性，它们是按照电力电子变换器的控制电压为正电压的情况标出的，并考虑到运算放大器的倒相作用。图中还标出了两个调节器的输出都是带限幅作用的，转速调节器ASR的输出限幅电压决定了电流给定电压的最大值，电流调节器ACR的输出限幅电压限制了电力电子变换器的最大输出电压。图4-2 双闭环直流调速系统电路原理图 Ks a 1/CeU*nUcIdEnUd0Un+-ASR+U*i- R b ACR-UiUPE为了分析双闭环调速系统的静特性，必须先绘出它的稳态结构框图，如图2-4所示。它可以很方便地根据原理图（见图4-3

31、）画出来，只要注意用带限幅图4-3 双闭环直流调速系统的稳态结构框图a转速反馈系数; b 电流反馈系数的输出特性表示PI调节器就可以了。分析静特性的关键是掌握这样的PI调节器的稳态特征，一般存在两种状况：饱和输出达到限幅值，不饱和输出未达到限幅值。当调节器饱和时，输出为恒值，输入量的变化不再影响输出，除非有反向的输入信号使调节器退出饱和；换句话说，饱和的调节器暂时隔断了输入和输出间的联系，相当于使该调节环开环。当调节器不饱和时，PI的作用使输入偏差电压在稳态时总为零。实际上，在正常运行时，电流调节器是不会达到饱和状态的。因此，对于静特性来说，只有转速调节器饱和与不饱和两种情况。1转速调节器不饱

32、和这时，两个调节器都不饱和，稳态时，它们的输入偏差电压都是零，因此由第一个关系式可得 (4-1)从而得到图4-4所示静特性的CA段。与此同时，由于ASR不饱和，从上述第二个关系式可知。这就是说，CA段特性从理想空载状态的一直延续到，而一般都是大于额定电流的。这就是静特性的运行段，它是一条水平的特性。2转速调节器饱和这时，ASR输出达到限幅值，转速外环呈开环状态，转速的变化对系统不再产生影响。双闭环系统变成一个电流无静差的单电流闭环调节系统。稳态时 (4-2)其中，最大电流是由设计者选定的，取决于电动机的容许过载能力和拖动系统允许的最大加速度。式(4-2)所描述的静特性对应于图4-4中的AB段，

33、它是一条垂直的特性。这样的下垂特性只适合于的情况，因为如果，则，ASR将退出饱和状态。双闭环调速系统的静特性在负载电流小于时表现为转速无静差，这时，转速负反馈起主要调节作用。当负载电流达到时，对应于转速调节器的饱和输出，这时，电流调节器起主要调节作用，系统表现为电流无静差，得到过电流的自动保护。这就是采用了两个PI调节器分别形成内外两个闭环的效果。这样的静特性显然比带电流截止负反馈的单闭环系统静特性好。然而，实际上运算放大器的开环放大系数并不是无穷大。静特性的两段实际上都略有很小的静差，见图4-4中的虚线。总之，双闭环系统在突加给定信号的过渡过程中表现为恒值电流调节系统，在稳定和接近稳定运行中

34、表现为无静差调速系统，发挥了转速电流两个调节器的作用，获得了良好的静、动态品质。图4-4双闭环直流调速系统的静特性5总结通过这次毕业课题的设计，我对电力电子技术、自动控制原理与系统以及电机拖动与控制有了更深的了解，通过自己不断的查阅资料和对指导老师的咨询，我得到了很多课本上无法学到的东西。在做课题的过程中，让我了解到理论与实践之间的差距。课题拉近了我们与实践之间距离，让我们更好的适应以后的工作岗位。这次课题设计，让我重温了过去学过的知识，通过画图对Protel99的掌握更加的熟练，我在这次的课题设计中收获很多，谢谢指导老师的悉心指导，我会更加努力的。参考文献1孔凡才，自动控制原理与系统（第三版）,械工业出版社2武昌俊，自动检测技术及应用3龙志文，电力电子技术4陈宝玲，电机与电控实训- 24 -