电气传动课件2.12.2.1

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1、第二章闭环控制的直流调速系统一、教学目的与教学要求三、教学时间4学时1、掌握反馈控制闭环调速系统的稳态分析方法2、定性掌握转速控制要求、定量掌握调速指标计算（静、动态）3、了解开环调速系统的性能和存在的问题4、对比开环调速系统掌握闭环调速系统的组成及其静特性5、掌握反馈控制规律的应用6、能够进行反馈控制调速系统的主要部件和稳态参数的定量计算7、定性掌握限流保护——电流截止负反馈8、按课堂小结要求掌握相应要点问题二、教学内容2.1、2.2.1四、教学思路流程五、教学过程转速控制的要求和调速指标开环调速系统的性能和存在的问题闭环调速系统的

2、组成及其静特性开环系统机械特性和闭环系统静特性的比较反馈控制规律反馈控制调速系统的主要部件和稳态参数计算限流保护——电流截止负反馈教学要点小结各类不同的生产机械，由于其具体的生产工艺过程不同，对控制系统的性能指标要求也是不同的。但归纳起来有以下三个方面：一、调速控制系统的技术要求与静态指标（一）调速控制系统的技术要求调速、稳速、加减速！！1调速：在一定的范围内实现有级或无级地调节转速。调速系统的转向若要求正、反转，则为可逆调速系统，若只要求单向运转，则为不可逆调速系统。2稳速：以一定的精度在要求的转速上稳定运行，在各种可能的扰动下不允

3、许有过大的转速波动，以确保产品质量。3加、减速：对于频繁启、制动的设备要求尽可能快地加、减速，以提高生产效率；不宜经受剧烈速度变化的机械则要求启、制动尽可能地平稳。调速技术要求简言之：调速范围要宽！稳速要精！加、减速要快！！（二）调速控制系统的稳（静）态指标1、调速范围(D)电气传动的调速范围是指电动机在额定负载下运行的最高转速nmax与最低转速nmin的比值（D）。D=nmax/nminD越大，调速范围越宽。通常电动机的最高转速nmax一般取额定转速nnom，2、静差率（s）当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定负载时所

4、对应的转速降落Δnnom与空载转速n0之比称为静差率（s）。S=(Δnnom/n0)=(n0-nnom)/n0×100%naTnnoaTenomΔnnoma*静差率（s）的物理意义：静差率大小表示了负载转矩变化时，转速变化的程度!S=(Δnnom/n0)或者说静差率大小用来衡量调速系统在负载转矩变化时转速的稳定性!*静差率与机械特性硬度的关系：静差率与机械特性硬度相关，特性越硬，静差率越小，转速的稳定性越高！baTnn0bnoaTenomΔnnomaΔnnomb如右图中机械特性a与机械特性b相比，哪个机械特性硬？哪个机械特性软？机械特

5、性a比机械特性b硬，或者说机械特性b软！显然，二者由于有相同的同步转速，所以，Sa

6、om/n0b)×100%naTn0bnoaTenomΔnnomaΔnnombnanb3、调速范围D、静差率s之间的关系D=nmax/nmins=(n0-nnom)/n0D=nnom/nminS=Δnnom/n0minnmin=n0min-Δnnom=Δnnom/s-Δnnom=Δnnom(1-s)/s=nnom/DD=nnoms/Δnnom(1-s)事实上存在约束关系:D=nnoms/Δnnom(1-s)理论上调速范围D越大越好、静差率s越小越好说明：注意，静差率是确定调速范围内D的静差率，脱离调速范围的s意义不大。当Δnnom一定时

7、，若要求静差率s越小（负载变化时转速相对变化小），则由上述约束关系得出：调速范围D变窄；当调速范围D一定时，若要减小s，只能设法降低Δnnom如何设法降低Δnnom是我们调速系统需要解决的问题！！！！D=nnoms/Δnnom(1-s)4稳态调速指标计算事例：某调速系统额定转速nnom=1430r/min,额定速降△nnon=115r/min，若要求静差率S≤30%,调速范围D是多少？若要求静差率S≤20%,调速范围D是多少？D=nnoms/Δnnom(1-s)根据公式D=1430*0.3/115*(1-0.3)=5.3D=1430*

8、0.2/115*(1-0.2)=3.1计算结果说明了什么问题？D和S存在一定的相关性！！！D=nnoms/Δnnom(1-s)D=nmax/nmins=(n0-nnom)/n0静态指标计算公式汇总（三）调速的动态指标分析