直流调速系统.ppt

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1、第三十五课直流调速控制系统1、目的和要求：1）掌握调速基本概念及基本方式；2）掌握单闭环直流调速系统特征；3）了解开环调速系统与闭环调速系统性能对比。2、重点与难点：1）调速概念；2）单闭环调速系统稳态特性。3、教学方法设计：讲授。第九章直流调速系统第一节概述一、调速定义1、调速在某一具体负载情况下，通过改变电动机或电源参数的方法，使机械特性曲线得以改变，从而使电机转速变化或保持不变。2、调速的含义1）变速——能在一定范围内变速。即电机负载不变，转速变化；2）恒速——在机械负载变化或外界干扰时，电机转速变化，为维持转速恒定，就须调整转速等于或接近原来转速。9.1第二节单闭环直流

2、调速系统一、系统组成1、含义有一个转速负反馈构成的闭环控制系统。2、例：有晶闸管整流装置供电的直流调速系统电机轴上的测速发电机SF得到和转速成正比的电压Uf，与给定电压Ugn比较后，得到偏差电压ΔU，经放大器FD，调节触发装置CF的控制电压Ud，移动触发脉冲相位，改变晶闸管整流装置KZ的输出电压，调节直流电机转速。当平波电抗器L足够大时，电枢电流保持连续。--FDCFMG+-+-RP1Ugn△UUdUf-+LKZ+-Udo+-RP2SF+-Uaf+nMRLE+-Udo+-IdUd主电路等值电路9.22、开环系统机械特性与闭环系统静特性的比较断开反馈回路可得开环机械特性，方程为n

3、=———————=nok-Δnk式中nok——开环系统的理想空载转速Δnk——开环系统的静态转速降1）闭环系统静特性比开环系统机械特性硬许多，硬度大大提高Δnb=Id·R/（1+K）Ke<<Δnk=Id·R/Ke当K很大时2）空载转速相同时，闭环系统静差率小很多Sb=Δnb/nob<

4、e9.23、系统基本特性1）运用比例调节器的闭环系统有静差Δnb=Id·R/（1+K）Ke，当K越大，稳定性越好，但K≠∞，只有所设置的比例调节器是比例放大器（Kp=常数），稳定速度差只能减小而不能消除。偏差调节系统——上述系统中，只有实际转速与理想空载转速存在偏差，才能检测偏差，从而控制系统减少偏差。2）系统绝对服从给定输入——给定输入量Ugn是反馈作用相比较的量（参考输入量），其微弱变化也会直接引起输出量（转速）变化。电源波动引起变化系统也能调节处理。3）抵抗因素——闭环系统中，在输入Ugn不变时，所有能引起输出量（转速）变化的因素称为扰动。前向通道扰动——如负载变化、电压波

5、动、放大器放大系数漂移、电机励磁变化，系统都能检测出，反馈后可消除或减小。反馈通道中的扰动——如测速发电机励磁变化、定子和转子间偏心距等引起的周期性干扰。结论：高精度调速系统必须有高进高度的检测装置。9.2三、电流截止环节及其特性1、截流反馈1）引入截流反馈的原因——当系统突然输入给定电压，惦记转速为0，反馈电压为0，则偏差电压为稳态（1+K）倍，整流电压迅速达到最大值Ud，直流电机全压启动；若电机发生堵转，由于闭环特性硬，电机电流超过允许值，则保险和跳闸都不好。2）电流截止负反馈——系统中必须有限制电枢电流过大的装置，在启动和堵转时引人电流负反馈以保证电枢电流不超过允许值，正常

6、运行时取消电流负反馈以保证静特性的硬度。即当电流达到一定程度才出现的的电流负反馈称截流反馈。9.22、截流反馈装置电流负反馈信号来自串入电枢回路的小电阻Rc，设Iaj为临界截止电流，当电流大于Iaj时，将电流副反馈信号加到放大器的输入端，而当电流小于Iaj时，将电流负反馈切断。为此引入比较电压Ubj，作为独立直流电源做比较电压，且用电位器调压。图为稳压管的击穿电压Uw做比较电压。M+-+-RCUbj+-UfiIdM+-RCUbjUfi+IdUmIaRc-Ubj0整流反馈装置截流反馈输入输出特性9.23、带截流反馈装置的单闭环直流调速系统的静特性当输入信号IaRc—Ubj为负值时，

7、输出即电流负反馈电压为0；而IaRc—Ubj为正值时，输出等于输入。作用是相当于在电路中串一大电阻，碎负载电流增大，电机转速急剧下降，直到堵转。理想空载转速升高，适用：电流截止环节解决限流启动不准确，只适用于小容量的对动态特性要求不高的系统。9.2四、单闭环无静差调速系统单比环调速系统采用比例调节，则稳定运行，转速不可能等于给定值，即使提高增益和因如正反馈也只能是减少。可采用比例积分调节器代替比例调节器。1、比例积分调节器在集成运算放大器的反馈回路中串入一个电阻几电容即构成比例积