[實用新型]全數(shù)字速度電流雙閉環(huán)交流電動機調(diào)壓調(diào)速控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120032012.4
• 申請日: 2011-01-30
• 公開（公告）號: CN201928229U
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田振;楊經(jīng)建
• 申請（專利權(quán)）人: 鞍山起重控制設(shè)備有限公司
• 主分類號: H02P23/14
• 分類號: H02P23/14
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司 21223
• 代理人: 孔金滿

技術(shù)領(lǐng)域??????

本實用新型屬于起重機交流電動機調(diào)壓調(diào)速控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種全數(shù)字速度電流雙閉環(huán)交流電動機調(diào)壓調(diào)速控制裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)有起重機調(diào)壓調(diào)速控制裝置的移相環(huán)節(jié)采用模擬電路實現(xiàn)移相；由于受到溫度漂移等外界因素的影響，移相精度受到一定的影響。現(xiàn)有起重機調(diào)壓調(diào)速控制裝置的速度反饋采用對轉(zhuǎn)子頻率F/V轉(zhuǎn)換獲取速度信號。現(xiàn)有起重機調(diào)壓調(diào)速控制裝置多采用速度單閉環(huán)控制技術(shù)；單從擴大調(diào)速范圍的角度看，使用速度單閉環(huán)的調(diào)壓調(diào)速控制裝置已能基本上滿足起重機對調(diào)速的要求。但卻無法滿足快速起動、突加負(fù)載、快速制動等更高要求的動態(tài)性能。現(xiàn)有起重機調(diào)壓調(diào)速控制裝置主令控制線進(jìn)入裝置還要通過PLC或中間繼電器，整個系統(tǒng)的連接線比較繁雜。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種全數(shù)字速度電流雙閉環(huán)交流電動機調(diào)壓調(diào)速控制裝置，控制性能先進(jìn)、運行安全、可靠的控制方式，降低制造、安裝、維修成本，同時大大地提高起重機的安全性和可靠性。

本實用新型的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的。

本實用新型的全數(shù)字速度電流雙閉環(huán)交流電動機調(diào)壓調(diào)速控制裝置，其特征在于包括速度給定模塊，與此速度給定模塊相連接的速度PI調(diào)節(jié)器,?與此速度PI調(diào)節(jié)器相連接的電流PI調(diào)節(jié)器,?與此電流PI調(diào)節(jié)器相連接的主控模塊,?與主控模塊相連接的顯示模塊、驅(qū)動模塊,?與此電流PI調(diào)節(jié)器的比較器相連接的電動機的電流取樣模塊,?與此速度PI調(diào)節(jié)器的比較器相連接的電動機的速度采樣反饋模塊，?分別與速度給定模塊、速度PI調(diào)節(jié)器、電流PI調(diào)節(jié)器、主控模塊、顯示模塊、驅(qū)動模塊相連接的開關(guān)電源，所述的電流PI調(diào)節(jié)器-主控模塊-驅(qū)動模塊-電動機的電流取樣模塊構(gòu)成電流閉環(huán)控制系統(tǒng),?所述的速度PI調(diào)節(jié)器-主控模塊-驅(qū)動模塊-電動機的速度采樣反饋模塊構(gòu)成速度閉環(huán)控制系統(tǒng)，所述的電流閉環(huán)控制系統(tǒng)與速度閉環(huán)控制系統(tǒng)構(gòu)成速度電流雙閉環(huán)交流電動機調(diào)壓調(diào)速控制系統(tǒng)。

所述的驅(qū)動模塊由六組反向并聯(lián)晶閘管組成。

所述的主控模塊包括主令信號輸入模塊、分析處理模塊、I/O輸出模塊,?所述的主令輸入電壓為AC220V或DC24V。

所述的顯示模塊為全中文/英文顯示的顯示模塊。

所述的主令輸入模塊分別與起重機的主起升、副起升、大車和小車傳動系統(tǒng)的主令控制器上的引出線相連接。

所述的速度采樣反饋模塊采用數(shù)字濾波控制算法，即速度采樣均采用控制算法，對采樣值進(jìn)行濾波，獲取速度信號，同時還設(shè)有旋轉(zhuǎn)編碼器接口與電動機的旋轉(zhuǎn)編碼器相連接。

本實用新型速度電流雙閉環(huán)的起動過程包括下述步驟：

第I階段0-t1,加電啟動

1)突加給定電壓U=n*?后，Id?上升，當(dāng)Id小于負(fù)載電流IdL時，電機還不能轉(zhuǎn)動,

2)當(dāng)Id?≥IdL后，電機開始起動，由于機電慣性作用，轉(zhuǎn)速不會很快增長，因而轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸入偏差電壓的數(shù)值仍較大，其輸出電壓保持限幅值U*im，強迫電流Id?迅速上升,

3)當(dāng)電機電流Id?=?Idm，輸入電壓Ui=?最大輸出電壓Uim^*電流調(diào)節(jié)器很快就壓制Id了的增長,使電機電流不超過規(guī)定的容許最大過載電流Idm,

第II階段t₁-t₂,恒流加速

在這個階段中，系統(tǒng)為在恒值電壓流U*im給定下的電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)，基本上保持電流Id恒定，因而系統(tǒng)的加速度恒定，轉(zhuǎn)速呈線性增長,

第III階段t₂以后,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)

當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到給定值時，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸入偏差減少到零，但其輸出卻由于積分作用還維持在限幅值Uim*，所以電機仍在加速，使轉(zhuǎn)速超調(diào)。

轉(zhuǎn)速超調(diào)后，ASR輸入偏差電壓變負(fù)，使它開始退出飽和狀態(tài)，Ui*和Id很快下降。但是，只要Id仍大于負(fù)載電流IdL，轉(zhuǎn)速就繼續(xù)上升,

此后，轉(zhuǎn)速增加阻力矩也增加，使電機轉(zhuǎn)速下降。當(dāng)下降至設(shè)定速度以下時，ASR輸入偏差電壓變正，使輸出電壓Ui*上升，進(jìn)入轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段t₃?、t₄。

本實用新型的特點：