机电传动直流控制..教学内容.ppt

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1、机电传动直流控制..l开环控制系统（单向控制）如图11.1所示的G-M系统。开环控制系统往往不能满足高要求的生产机械的需要。1. 主要参数1)  转速降(与无关)2)  调速范围（前提：生产机械对转速变化率的要求）3)  静差度（或稳定度、转速变化率）4) 关系：（）①由电机铭牌而定，，D由生产机械要求而定。②一定，不同的静差度就有不同的D，故在说明系统达到D时，同时说明所允许的最小S。③一定，，机械特性硬度。2.提高机械特性硬度的方法——使电动机转速不变。（负载↑，n↓）1) 在电动机轴上安装一台测速发电机BR，输出电势。2)  偏差电压（给定电压）负反馈控制3) 加一个放

2、大器，，n不变（负载变动）。注：a）稍变化，更大变化。b），维持。l闭环控制系统（正向控制和反向反馈控制）如上述自动调速系统。1.方框图：2.常用系统：电机放大器、磁放大器和晶闸管调速系统。11.1.2自动控制系统的分类按反馈方式——转速负反馈、电势负反馈、电压负反馈、电流正反馈控制系统；按复杂程度——单环、多环自动调节系统；按被调量与给定量的差别——有静差、无静差调节系统；按给定量变化规律——定值调节系统、程序控制系统、随动系统；按调节动作与时间的关系——断续、连续控制系统；按元件特性——线性、非线性控制系统。作业：P:32211.1～2，11.5～611.2调速方案的选择

3、11.2.1机械与电气调速方法1. 电气调速的优缺点1)  简化机械变速机构；2)  提高传动效率，操作简单；3)  无级调速；4)  便于远距离控制和自动控制；5)  应用广泛；6)  电气系统复杂，投资大些。（缺点）2. 电气与机械配合调速1) 电气方面——得到多种转速；2) 机械方面——用机械变速机构的换挡进行变速。11.2.2生产机械对自动调速系统技术指标的要求（调速方案的选择）1. 静态技术指标1) 静差度——生产机械运行时转速稳定的程度。S应小于一定数值。如：普通车床S30%，精度高的造纸机S0.1%等。l机械特性越硬，，转速稳定性。l时，满足S要求；其它转速时一

4、定满足S要求。静差度调速范围调速的平滑性2)   调速范围——生产机械所要求的转速调节的最大范围。如：车床D为20～120，机床的进给机构D为5～30000等。l联合调速时，D（生产机械）＝De（电气）Dm（机械）。3) 调速的平滑性——用两个相邻调速级的转速差来衡量。lD一定，稳定运行转速级数↑，调速的平滑性↑；级数→∞，称无级调速。l不同的生产机械，可采用有级或无级调速。2. 动态技术指标由于电磁、机械惯性，调速过程经过一段过渡过程，即动态过程。1) 最大超调量l一般为(10～35)%。l，不满足工艺要求；，过渡过程缓慢。最大超调量过渡过程时间振荡次数2)  过渡过程时间

5、T——从输入控制（或扰动）作用于系统开始到被调量进入稳定值区间时为止的一段时间。3)  振荡次数——在过渡过程时间T内，在其稳定值上下摆动次数（图中所示为1次）。l系统1：T较大l系统2：振荡次数较多l系统3：较理想如：龙门刨床——允许一次振荡；造纸机——不允许有振荡的过渡过程。11.2.3根据生产机械的负载性质来选择电动机的调速方式l在调速过程中，电动机负载能力（即输出）在不同下是不同的。l为保证在D内电动机得到最充分利用，则选择调速方案时，必须使电动机的负载能力与生产机械的负载性质相匹配。1.  生产机械的负载特性1)恒转矩型——=常数，如：起重机、机床进给运动。2)恒功

6、率型——=常数，如：车床主轴运动。注：粗加工精加工2. 电动机的负载能力（调速时）1) 直流电机——调压调速（恒T型）、调磁调速（恒P型）2)  交流电机——变极调速、变频调速l变极（p）调速——双速异步电动机，定子绕组Y改成YY（恒T型），改成YY（恒P型）。l变频（f）调速——固有特性以上（恒P型，很少），以下（恒T型，常用）。3. 配合性质电动机在调速过程中，输出的T和P能否达到最大，取决于生产机械和的大小及其变化规律。1)  生产机械＝常数，调速方式选用恒T型，且电动机。2) 生产机械＝常数，调速方式选用恒P型，且电动机。故电动机在D内任何下运行，均保持，使电动机得到

7、最充分利用。作业：P:32211.3～411.3 几种常见的直流传动控制系统（简介）晶闸管-电动机直流传动控制系统晶体管-电动机直流脉宽调速系统微型计算机控制的直流传动系统11.3.1晶闸管-电动机直流传动控制系统单闭环直流调速系统双闭环直流调速系统三闭环直流调速系统可逆直流调速系统1. 单闭环直流调速系统（n单闭环调速系统——速度调节器ASR）无静差调速系统的特点：l实现转速的无静差调节；l动态响应较快；l满足一般生产机械对调速的要求。注：a）由PI调节器组成速度调节器ASR。b）对于频繁处于正反转工