电动跑步机有刷直流电机的控制方法

摘要

本发明涉及一种电动跑步机有刷直流电机的控制方法，建立电压负反馈电流补偿调速系统：电力电子变换器输出给有刷直流电机电枢驱动回路串联取样电阻Rs，在取样电阻Rs上取电流正反馈信号Id，通过直流电机电枢上并联电阻取电枢端电压Ud，电流正反馈信号Id与转速给定信号Un极性一致，而与电压负反馈信号Ud的极性相反，三信号通过放大器后输出接电力电子变换器，电力电子变换器输出驱动直流电机；根据系统建立结构得系统的静特性方程式，采用电流正反馈来补偿负载扰动，用电压负反馈来消除外界如电网电压波动等的影响，两者结合保证随跑步机负载不停变化，合理调节有刷直流电动机的输出，达到采用转速负反馈的性能，避免了测速装置安装和维护麻烦。

主权项

1.一种电动跑步机有刷直流电机的控制方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1）建立电压负反馈电流补偿调速系统：电力电子变换器输出给有刷直流电机电枢驱动回路串联取样电阻R_s，在取样电阻R_s上取电流正反馈信号I_d，通过直流电机电枢上并联电阻取电枢端电压U_d，转速给定信号U_n和电枢端电压U_d负反馈通过相同的输入回路电阻接放大器反向输入端，电流正反馈通过电流回路店主接放大器反向输入端，电流正反馈信号I_d与转速给定信号U_n极性一致，而与电压负反馈信号U_d的极性相反，放大器同向输入端通过平衡电阻接地，放大器输出端和反向输入端接反馈电阻，放大器输出接电力电子变换器，电力电子变换器输出驱动直流电机；2）确定电流正反馈系数β：电压负反馈电流补偿调速系统的静特性方程式：$n=\frac{K_p{K}_s{U}_n}{C_e(1+K)}+\frac{K_p{K}_s\beta I_d}{C_e(1+K)}-\frac{(R_{\mathrm{pe}}+R_s)I_d}{C_e(1+K)}-\frac{R_a{I}_d}{C_e},$其中K=γK_pK_s,γ为电压反馈系数，β为电流反馈系数，R_a为电动机电枢电阻，Rs为电流取样电阻，R_pe为电力电子变换器内阻，C_e为电动机电动势系数，K_p和K_s和分别为两项比例调节系数；无静差条件为：$\frac{K_p{K}_s\beta }{(1+K)}-\frac{R_{\mathrm{pe}}+R_s}{(1+K)}-R_a=0,$从其中转换可得电流反馈系数：$\beta =\frac{R+{\mathrm{KR}}_a}{K_p{K}_s}=\frac{R}{K_p{K}_s}+{\mathrm{\gamma R}}_a,$R是电枢电路总电阻，