SCR速度控制系统

发布日期：2011-11-25    兰生客服中心    浏览：2699

        SCR速度控制系统的主回路有多种形式，如：单相半控桥式整流、单相全控桥式整流、三相半波整流、三相半控桥式整流、三相全控桥式整流等。单相半控桥式整流及单相全控桥式整流，虽然电路简单，但由于其输出波形较差，调速范围有限，因此在伺服驱动系统中较少使用。根据数控机床的控制要求，对于直流伺服驱动，速度控制单元的主回路一般都采用三相全控桥式整流电路。



图5-2  双环调速系统的原理框图


        却存在换向死区。为了提高快速性与精度，数控机床用的伺服驱动系统一般都采用图5-2所示的“逻辑无环流可逆系统”，这是一种既有速度环又有电流环的双环自动控制系统。

        从图5—2的框图可见，该系统具有如下特点：

1)速度指令电压和速度反馈电压在经过“阻容滤波”之后，进入比较器进行比较放大，从而得到速度误差信号。

2)为了获得满意的静态和动态的调速特性，合理地解决速度调节系统的稳定性与精度之间的矛盾，速度调节器通常采用PI调节器。速度误差信号经过比例一积分环节(PI调节器)，产生电流给定信号，输出到电流调节器，作为电流给定。

3)为了减少晶闸管电路的死区，电流调节器的输入端又引入了“颤动偏置”和“颤动偏移”控制信号，使伺服电动机在静止状态时呈“颤动”状态，从而提高了系统的灵敏度。

4)速度调节器输出的电流给定值与“颤动信号”以及电流反馈值一起输入电流调节器。为了加快电流环的响应速度，缩短系统起动过程，并减少低速轻载时由于电流断续对系统稳定性的影响，提高系统的稳定性，电流调节器通常使用比例调节器。

5)电流调节器的输出信号经过由同步电路、移相控制电路组成的移相触发环节，控制晶闸管整流桥的导通角，达到调速的目的。

系统的自动调节原理如下：

1)当系统的速度指令电压增大时，由于实际速度反馈信号不变，使速度误差信号增加，速度调节器的输出电压也随之加大，使触发器的触发脉冲前移，整流输出电压提高，电动机转速也随之上升。随着电动机转速的增加，测速发电机输出电压也逐渐增加，当它等于或接近于给定值时，系统达到新的平衡点，电动机就按要求的转速稳定旋转。

2)当系统受到外界干扰，例如：负载突然增加时，电动机输出转速就下降，测速发电机的输出电压随之下降，使速度调节器的速度误差增大，速度调节器的输出电压增加，触发脉冲前移，晶闸管整流器的输出电压升高，使电动机转速上升并恢复到外界干扰前的转移值。

3)当电网电压突然降低时，整流器的输出电压也随之降低。在电动机转速由于惯性的原因尚未变化之前，首先引起主回路电流减小。在此同时，反映主回路电流的电流反馈信号也随之减小，使电流调节器输出增加，触发脉冲前移，又使整流器输出电压恢复到原来的值，因而抑制了主回路电流的变化。

        总之，具有速度外环、电流内环的双环调速系统具有良好的静态和动态指标，它可最大限度地利用电动机的过载能力，使过渡过程最短。

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