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1、§1-4反馈控制闭环调速系统的稳态分析和设计一、转速控制的要求和调速指标调速系统转速控制的要求:1)调速2)稳速3)加、减速动态静态最高、最低转速;有级/无级调速§1-4反馈控制闭环调速系统的稳态分析和设计一、转速控制的要求和调速指标(一)调速范围(二)静差率1)调速2)稳速3)加、减速稳态(三)调速范围与静差率的关系§1-4反馈控制闭环调速系统的稳态分析和设计一、转速控制的要求和调速指标(一)调速范围(二)静差率额定转速nnom为最高转速nmaxn0为n0min课堂习题某变电压闭环调速系统的调速范围是1500转/分~1
2、00转/分,要求静差率S=2%,则允许的静态速降是?答案二、开环调速系统的性能和存在的问题调速范围静差率矛盾二、开环调速系统的性能和存在的问题例题:某龙门刨床工作台拖动直流电机Z2-93型,60KW,200V,305A,1000r/min,要求D=20,S<5%.采用V-M系统,已知主回路总电阻R=0.18,电动机Ce=0.2Vmin/r,则当电流在额定负载下的转速降落为调速范围静差率开环系统的机械特性连续段在额定转速时的静差率为例题:某龙门刨床工作台拖动直流电机Z2-93型,60KW,200V,305A,100
3、0r/min,要求D=20,S<5%.二、开环调速系统的性能和存在的问题三、闭环调速系统的组成及其静特性反馈测速发电机三、闭环调速系统的组成及其静特性三、闭环调速系统的组成及其静特性比较电路放大器晶闸管整流器与触发装置V-M系统开环机械特性测速发电机比较电路放大器晶闸管整流器与触发装置V-M系统开环机械特性测速发电机三、闭环调速系统的组成及其静特性三、闭环调速系统的组成及其静特性梅逊公式回路增益开环增益四、开环系统机械特性和闭环系统静特性的比较开环机械特性闭环机械特性(静特性)(1)闭环系统静特性比开环系统静特性硬得多它
4、们的关系:四、开环系统机械特性和闭环系统静特性的比较课堂习题某变电压闭环调速系统的调速范围是1500转/分~100转/分,要求静差率S=2%,则允许的静态速降是?若开环系统的静态速降是100转/分,求系统开环放大倍数答案:(2)如果比较具有相同n0的开环和闭环系统,则闭环系统的静差率要小得多当n0cl=n0op时:四、开环系统机械特性和闭环系统静特性的比较课堂习题电机,60KW,200V,305A,1000r/min,电枢电阻Rs=0.039,调速范围D=10,若仅考虑电枢电阻引起的速降,则静差率为多少?若静差率S<5%
5、.转速降落应不大于多少?答案课堂习题电机,60KW,200V,305A,1000r/min,电枢电阻Rs=0.039,调速范围D=10,若仅考虑电枢电阻引起的速降,则静差率为多少?若静差率S<5%.转速降落应不大于多少?答案(3)当要求的静差率一定时,闭环系统可以大大提高调速范围四、开环系统机械特性和闭环系统静特性的比较得Dcl=(1+K)Dop四、开环系统机械特性和闭环系统静特性的比较Dcl=(1+K)Dop课堂习题图1-24所示系统,电机Pnom=2.2KW,Unom=220V,Inom=12.5A,nnom=150
6、0r/min,电枢电阻Rs=1.37,Ce=0.135Vmin/r,晶闸管整流装置(包括电抗器)等效电阻Rn=1.0,晶闸管触发-整流放大倍数Ks=50,转速反馈系数α=0.01,若要求静差率S=5%,D=10,试确定放大倍数Kp?答案课堂习题图1-24所示系统,电机Pnom=2.2KW,Unom=220V,Inom=12.5A,nnom=1500r/min,电枢电阻Rs=1.37,Ce=0.135Vmin/r,晶闸管整流装置(包括电抗器)等效电阻Rn=1.0,晶闸管触发-整流放大倍数Ks=50,转速反馈系数α=0.01
7、,若要求静差率S=5%,D=10,试确定放大倍数Kp?答案五、反馈控制规律(一)被调量有静差比例放大器(kp=常数),稳态误差只能减小,但不能消除。0型系统特点五、反馈控制规律(一)被调量有静差(二)抵抗扰动与服从给定闭环控制系统具有良好的抗扰性能,对被负反馈环包围的前向通道上的一切扰动作用都能有效地加以抑制。对给定作用的变化则惟命是从(三)系统精度依赖于给定和反馈检测精度(一)被调量有静差(二)抵抗扰动与服从给定五、反馈控制规律§1-4反馈控制闭环调速系统的稳态分析和设计例题(1)电机额定数据为10KW,220V,55
8、A,1000r/min,电枢电阻Ra=0.5(2)晶闸管装置:三相桥式可控整流电路,整流变压器Y/Y联结,二次线电压E2t=230V,触发整流环节的放大系数Ks=44(3)V-M系数主电路总电阻R=1.0(4)测速发电机:永磁式,ZYS231/110型;额定数据23.1W,110V,0.21A,1900r/min(