单闭环调速系统的限流保护—电流截止负反馈
时间：2023-03-14来源：佚名
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（一）问题的提出 起动时，Un*-Un=△Un=Un*（差不多是其稳态工作值的1 K倍）→放大器饱和→Udo最大 ◎起动的冲击电流—直流电动机全电压起动时，如果没有限流措施，会产生很大的冲击电流，这不仅对电机换向不利，对过载能力低的电力电子器件来说，更是不能允许的。 ◎堵转电流—有些生产机械的电动机可能会遇到堵转的情况。例如，由于故障，机械轴被卡住，或挖土机运行时碰到坚硬的石块等等。由于闭环系统的静特性很硬，若无限流环节，硬干下去，电流将远远超过允许值。更是不能允许的。 ◎保护 ①如果只依靠过流继电器或熔断器保护，一过载就跳闸，则电机永远起动不起来。 ②自动保护—过电流保护（起动、堵转时限制电流，当电流接近稳态值或故障消除后自动起动起来）。 任务要求：在起动过程中和堵转时能自动保持电流不超过允许的数值，而在稳态运行中仍具备闭环调速系统的一切优越性。 （二）解决思路 希望起动过程中和堵转时电流不能超过允许值，可以想到用电流负反馈。根据反馈控制原理，要维持哪一个物理量基本不变，就应该引入这个物理量的负反馈。那么，引入电流负反馈，应该能够保持电流基本不变，使它不超过允许值。 （三）实现方法（利用非线性元件） 考虑到，限流作用只需在起动和堵转时起作用，正常运行时应让电流自由地随着负载增减。 如果采用某种方法，当电流大到一定程度时才接入电流负反馈以限制电流，而电流正常时仅有转速负反馈起作用控制转速。这种方法叫做电流截止负反馈。 |
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| 3.带电流截止负反馈的闭环调速系统静特性 由上图可写出该系统两段静特性的方程式。 ① 当Id≤Idcr时，电流负反馈被截止（不起作用），静特性和只有转速负反馈调速系统的静特性式相同，现重写于下 N= K p K sUn*/(Ce(1-k))* Rid/Ce(1-k)(Ui=0) ② 当Id=Idcr时，引入了电流负反馈，静特性变成 N=KpKs(Un*-Ucom)/Ce(1-k)*(R-KpKsRc)Id/Ce(1-k)(Ui=IdRc–Ucom) ③ 特性曲线 静特性的两个特点 （1）电流负反馈的作用相当于在主电路中串入一个大电阻KpKsRs，因而稳态速降极大，特性急剧下垂。 （2）比较电压Ucom与给定电压Un*的作用一致好象把理想空载转速提高 KpKs(Un Ucom)/Ce(1 k) 根据①和②画出静特性 |
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| 电流截止负反馈环节参数设计 从调速系统的稳态性能上看，希望稳态运行范围足够大，截止电流Idcr应大于电机的额定电流，一般取Idcr≥（1.1~1.2）Idnom堵转电流Idbl应小于电机允许的最大电流，一般取Idbl≤（1.5~2）Idnom |
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| 电流负反馈其它截止方法 |
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| 带电流截止环节的单闭环调速系统只是初步地解决了限流起动问题，使系统能够实际运行，它的静态和动态性能都还不够好，所以只适用于小容量的对起动特性要求不太高的场合。 |
