步进电机的性能对控制系统的设计具有重要的意义,在设计时需要综合考虑步进电机的步距角、细分数、保持力矩等,使调速系统具有高的可靠性。
在步进式PCC调速器中,根据步进电机的控制脉冲生成方式,它的控制方式分为直接控制和间接控制两种方式。前者,由PCC完成脉冲生成和脉冲分配,并输出与步进电机相适应的脉冲,再经过功率放人驱动步进电机;后者,由PCC完成脉冲生成并输出步进脉冲和方向控制信号,再由硬件或其他装置(如步进电机驱动器)实现脉冲分配和功率放大。采用直接控制方式时,步进电机运动频率由高速任务组的扫描周期决定,步进电机的运动频率愈高,则要求高速任务组的扫描周期愈短,这样,占用CPU的时间就愈长;采用间接控制方式时,其功能由TPU完成,不占用CPU 资源;脉冲分配由步进电机驱动器完成,且具有更完善和灵活的控制功能(如升降速等)。因此在步进式PCC调速器中主要采用间接控制力式。
目前已有多台步进式PCC调速器已在四川越西铁马二级电站、四川飞罗电站等水电站投入运行。经对四川越西铁马二级电站2 号机组调节系统进行全面的静动态特性试验,其结果表明,性能指标已满足或优于国标GB/T9652.1一1997的要求,其中主要特性试验结果:① 调速器转速死区小于0.04 %;② 甩25%额定负荷,接力器不动时间为0.16s;③ 甩100%额定负荷时,转速最大上升为额定转速的118% ,调节时间为19s;④ 空载时扰动量取8% ,选若干组参数进行试验比较,当Kp=1.7 , Kz=0.32, KD= 1.7 时比较理想,扰动后调节时间较短,接力器摆动一次,且机频超调小。