直流传动控制系统

机电控制技术

第十一章 直流传动控制系统

11.1 11.2 11.3 11.4 11.5

机电传动控制系统的组成和分类 机电传动控制系统调速方案的选择 晶闸管-电动机直流传动控制系统 晶闸管-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

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第十一章 直流传动控制系统

11.1机电传动控制系统的组成和分类 11.1.1 机电传动控制系统的组成

输入量 (励磁)

控制器(发电机)

控制对象(电动机)

输出量 (转速)

图11.1

开环控制系统方框图

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第十一章 直流传动控制系统

11.1机电传动控制系统的组成和分类

11.1.1 机电传动控制系统的组成

转速降ΔnN

nN 调速范围 D

R fa Rda Ke Kt 2

TN

11.1

D nmax / nmin静差度(稳定度)S n0 nN Δ nN S n0 n0

11.2 11.3

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第十一章 直流传动控制系统

11.1机电传动控制系统的组成和分类

11.1.1 机电传动控制系统的组成 电动机高速和低速时的机械特性 D nmax / nmin

nmax n02 n N n N 1 S 2 S2 nmax

nmax n N n02 1 n02 nmax S 2 n N 1 S 2

11.4

nmin是在保证生产机械对s的要求 前题下所能达到的最低速度即S2≤S生

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第十一章 直流传动控制系统

11.1机电传动控制系统的组成和分类

11.1.1 机电传动控制系统的组成

放 放 大 大 器 器

U U g EBR

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第十一章 直流传动控制系统

11.1机电传动控制系统的组成和分类

11.1.1 机电传动控制系统的组成

给定 环节

放大 调节 测量 环节

执行

被调 对象

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第十一章 直流传动控制系统

11.1机电传动控制系统的组成和分类 11.1.1 机电传动控制系统的组成 nC’

.AC

B ·B’

T TN 闭环与开环特性的关系(△nN 很小)

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第十一章 直流传动控制系统

11.机电传动控制系统的组成和分类

11.1.2 自动控制系统的分类 转速负反馈 电压负反馈 电势负反馈 电流正反馈

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第十一章 直流传动控制系统

11.2

机电传动控制系统 调速方案的选择最大超调量Mp=(nmax-n2)/n2×100% 一般在10%~30%

2 动态技术指标

振荡次数

过渡过程 T

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第十一章 直流传动控制系统

11.2

机电传动控制系统 调速方案的选择

系统1时间过长 系统2振荡次数多 系统3较好

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第十一章 直流传动控制系统

11.2

机电传动控制系统 调速方案的选择 生产机械的负载特性TL=C pL=TLn PL=C TL=PL/n

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第十一章 直流传动控制系统

11.3晶闸管-电动机直流传动控制系统

11.3.1单闭环直流调速系统电流截止 负反馈 ~

给定 速度

调节器 (放大器) 变流器

电动机

速度 负反馈

常用的调节 器是釆用运 算放大器 (p比例调 节器)

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第十一章 直流传动控

制系统

11.3.1单闭环直流调速系统

1有静差调速系统(按比例控制)△U=Ug-Uf Uf=γn Uk=Kp △U =Kp(Ug-γn)

Ud=KsUk=KsKp (Ug-γn) 当Ug=Uf即 △U=0不触发 (不改变α角)

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第十一章 直流传动控制系统

11.3.1单闭环直流调速系统

U d K s K p U g n

1有静差调速系统(按比例控制)

11.10 11.11 11.12

对于电动机回路电压平 衡方程 U d K e n I a R Ce n I a R R n I a n0 f n f Ce 1 K Ce 1 K K 0 K s K p 电压放大倍数 K K 0U g

联立求解得有静差调速 系统的机械特性方程

Ce

K s K p闭环系统的开环放大倍 数

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第十一章 直流传动控制系统

11.3.1单闭环直流调速系统

1有静差调速系统(按比例控制) 开环系统的输出电压 U d K s K pU g K 0U g Ce n I a R 开环系统的机械特性方 程 K 0U g

R 11.13 n I a n0 n Ce Ce K 0U g R 11.12 n I a n0 f n f Ce 1 K Ce 1 K K 0U g n0 1 给定电压一定时 n0 f 11.14 Ce 1 K 1 K

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第十一章 直流传动控制系统

11.3.1单闭环直流调速系统

1有静差调速系统(按比例控制)

为了获得同开环相同的 理想空载转速 闭环给定电压 U gf U g 1 K 注意！单闭环系统仅有 速度负反馈，突然失去 负反馈产生严重的事故 2 当理想空载速度调整到 一样即n0 f n0R n n f Ia Ce 1 K 1 K

11.15

闭环的转速降减小、硬度提高、静差度减小S=△nN/n0。