直流拖動(dòng)系統(tǒng)簡述

   直流電動(dòng)機(jī)雖然有體積大、故障率高、維護(hù)量大、功率受限制等一系列缺點(diǎn),然而其優(yōu)點(diǎn)也是明顯的:啟動(dòng)力矩大、過載能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)矩控制易于實(shí)現(xiàn)等,故而在一些場(chǎng)合仍然有所使用。直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速與驅(qū)動(dòng),在技術(shù)上已經(jīng)非常成熟,作為成品在市場(chǎng)上銷售的典型設(shè)各有

歐陸590系列、ABB的DCS系列、 MLC1538-332MLC西門子的6RA70系列等。不同廠家的產(chǎn)品盡管在細(xì)節(jié)上會(huì)有所區(qū)別,但它們都是轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)結(jié)構(gòu),采用PI調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差控制。在這些以微處理器為核心的數(shù)字式直流驅(qū)動(dòng)裝置中,主要的控制功能均由軟件來實(shí)現(xiàn)。此外,還提供豐富的外部接口,例如用于啟動(dòng)/停止、多傳動(dòng)點(diǎn)之間協(xié)調(diào)動(dòng)作的開關(guān)量輸入/輸出接口;用于轉(zhuǎn)速給定的模擬量輸人接口;用于轉(zhuǎn)速、電壓、電流等物理量外部顯示和檢測(cè)的模擬量輸出接口;用于聯(lián)網(wǎng)的串行通信接口等。

   從軟件上看,數(shù)字式直流驅(qū)動(dòng)裝置的主控制通道是典型的雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)。其中轉(zhuǎn)速環(huán)是外環(huán)(AsR),電流環(huán)是內(nèi)環(huán)(ACR),二者的控制器通常為比例一積分(PI)調(diào)節(jié)器。圖91所示為西門子6RA70電樞回路部分的控制框圖。圖91顯示的是轉(zhuǎn)速、電樞電流雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)速環(huán)為外環(huán),電流環(huán)為內(nèi)環(huán)。主給定(Main setpoint,轉(zhuǎn)速給定)有多種來源和渠道,與附加給定(Additional setpoil△t)疊加之后,進(jìn)入斜坡發(fā)生器(Ram「ftll△ction ge⒈crator),該功能塊的作用是將總給定值以一定的斜率和平滑度逐漸送給速度控制器,使得升降速過程更加平滑,該模塊同時(shí)對(duì)給定值進(jìn)行限幅。經(jīng)過一系列處理后,給定值與反饋值(實(shí)

際轉(zhuǎn)速)同時(shí)進(jìn)人轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)器ASR(Speed∞lltroller)。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出就是電流控制器的主給定,與附加給定疊加后,最終與實(shí)際電流值(反饋值)同時(shí)進(jìn)人電流控制器ACR(Cttrrentcontroller)。電流控制器產(chǎn)生的輸出作為控制電壓,送給觸發(fā)單元,形成觸發(fā)脈沖,用于觸發(fā)主回路的可控硅或者其他可控的電力電子元件,從而生成可調(diào)的直流電壓,送給直流電動(dòng)機(jī)的電樞繞組。