SCR速度控制系統(tǒng)

發(fā)布日期：2011-11-25    蘭生客服中心    瀏覽：3056

        SCR速度控制系統(tǒng)的主回路有多種形式，如：單相半控橋式整流、單相全控橋式整流、三相半波整流、三相半控橋式整流、三相全控橋式整流等。單相半控橋式整流及單相全控橋式整流，雖然電路簡單，但由于其輸出波形較差，調(diào)速范圍有限，因此在伺服驅(qū)動系統(tǒng)中較少使用。根據(jù)數(shù)控機(jī)床的控制要求，對于直流伺服驅(qū)動，速度控制單元的主回路一般都采用三相全控橋式整流電路。



圖5-2  雙環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的原理框圖


        卻存在換向死區(qū)。為了提高快速性與精度，數(shù)控機(jī)床用的伺服驅(qū)動系統(tǒng)一般都采用圖5-2所示的“邏輯無環(huán)流可逆系統(tǒng)”，這是一種既有速度環(huán)又有電流環(huán)的雙環(huán)自動控制系統(tǒng)。

        從圖5—2的框圖可見，該系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：

1)速度指令電壓和速度反饋電壓在經(jīng)過“阻容濾波”之后，進(jìn)入比較器進(jìn)行比較放大，從而得到速度誤差信號。

2)為了獲得滿意的靜態(tài)和動態(tài)的調(diào)速特性，合理地解決速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與精度之間的矛盾，速度調(diào)節(jié)器通常采用PI調(diào)節(jié)器。速度誤差信號經(jīng)過比例一積分環(huán)節(jié)(PI調(diào)節(jié)器)，產(chǎn)生電流給定信號，輸出到電流調(diào)節(jié)器，作為電流給定。

3)為了減少晶閘管電路的死區(qū)，電流調(diào)節(jié)器的輸入端又引入了“顫動偏置”和“顫動偏移”控制信號，使伺服電動機(jī)在靜止?fàn)顟B(tài)時呈“顫動”狀態(tài)，從而提高了系統(tǒng)的靈敏度。

4)速度調(diào)節(jié)器輸出的電流給定值與“顫動信號”以及電流反饋值一起輸入電流調(diào)節(jié)器。為了加快電流環(huán)的響應(yīng)速度，縮短系統(tǒng)起動過程，并減少低速輕載時由于電流斷續(xù)對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，電流調(diào)節(jié)器通常使用比例調(diào)節(jié)器。

5)電流調(diào)節(jié)器的輸出信號經(jīng)過由同步電路、移相控制電路組成的移相觸發(fā)環(huán)節(jié)，控制晶閘管整流橋的導(dǎo)通角，達(dá)到調(diào)速的目的。

系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)原理如下：

1)當(dāng)系統(tǒng)的速度指令電壓增大時，由于實(shí)際速度反饋信號不變，使速度誤差信號增加，速度調(diào)節(jié)器的輸出電壓也隨之加大，使觸發(fā)器的觸發(fā)脈沖前移，整流輸出電壓提高，電動機(jī)轉(zhuǎn)速也隨之上升。隨著電動機(jī)轉(zhuǎn)速的增加，測速發(fā)電機(jī)輸出電壓也逐漸增加，當(dāng)它等于或接近于給定值時，系統(tǒng)達(dá)到新的平衡點(diǎn)，電動機(jī)就按要求的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。

2)當(dāng)系統(tǒng)受到外界干擾，例如：負(fù)載突然增加時，電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)速就下降，測速發(fā)電機(jī)的輸出電壓隨之下降，使速度調(diào)節(jié)器的速度誤差增大，速度調(diào)節(jié)器的輸出電壓增加，觸發(fā)脈沖前移，晶閘管整流器的輸出電壓升高，使電動機(jī)轉(zhuǎn)速上升并恢復(fù)到外界干擾前的轉(zhuǎn)移值。

3)當(dāng)電網(wǎng)電壓突然降低時，整流器的輸出電壓也隨之降低。在電動機(jī)轉(zhuǎn)速由于慣性的原因尚未變化之前，首先引起主回路電流減小。在此同時，反映主回路電流的電流反饋信號也隨之減小，使電流調(diào)節(jié)器輸出增加，觸發(fā)脈沖前移，又使整流器輸出電壓恢復(fù)到原來的值，因而抑制了主回路電流的變化。

        總之，具有速度外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的雙環(huán)調(diào)速系統(tǒng)具有良好的靜態(tài)和動態(tài)指標(biāo)，它可最大限度地利用電動機(jī)的過載能力，使過渡過程最短。

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