《電動(dòng)機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)》ppt課件-文庫吧
2024-12-31 04:18 本頁面
【正文】 饋起作用，從而保證系統(tǒng)的安全。 （ 3）電流截止負(fù)反饋采用的方法有電壓比較法和在反饋回路中串聯(lián)一個(gè)穩(wěn)壓二極管。第三節(jié) 無靜差直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng) 一、轉(zhuǎn)速單閉環(huán)無靜差直流調(diào)速系統(tǒng)C－UdR0R0UgU0 Rp M+－Kp+∞R′Rf LTGR2+UctUn 比例調(diào)節(jié)過程：在 △ Un的作用下， PI調(diào)節(jié)器立即輸出比例調(diào)節(jié)部分 △ Uct=KP△ Un ,它使晶閘管整流輸出電壓增加 △ Ud。這個(gè)電壓使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速回升，其大小與偏差電壓 △ Un成正比，即△ Un越大，調(diào)節(jié)作用越強(qiáng)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速回升也就越快。當(dāng)轉(zhuǎn)速回升到原來的轉(zhuǎn)速 n1以后， △ Ud也減到零。這表明與偏差成比例的調(diào)節(jié)作用與偏差共存亡，偏差不存在，比例調(diào)節(jié)作用便結(jié)束。－ 積分調(diào)節(jié)過程： 積分部分的輸出電壓正比于偏差電壓的積分，積分作用使晶閘管整流輸出電壓增長量△ Ud增長的速度與偏差電壓 △ Un成正比。開始階段，△ n較小， △ Un也較小， △ Ud增長得十分緩慢；當(dāng) △ n最大時(shí)， △ Ud增長得最快；在調(diào)節(jié)過程的末段，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速開始回升， △ n減小 ,△ Ud的增長也變慢，當(dāng) △ n完全等于零時(shí) △ Ud便停止增長，之后就一直保持這個(gè)數(shù)值不變。積分作用雖然不再增長，但它卻記住了以往積累的調(diào)節(jié)結(jié)果。正因?yàn)槿绱?，整流輸出電壓在最后被保持在比原來?shù)值 Ud高出 △ Ud的新的數(shù)值上。 △ Ud是比例調(diào)節(jié)器和積分調(diào)節(jié)器的綜合效果。 可以看出，不管負(fù)載怎樣變化，積分調(diào)節(jié)作用要把負(fù)載變化的影響完全補(bǔ)償?shù)?，使轉(zhuǎn)速回升到原來的轉(zhuǎn)速，這就是無靜差調(diào)節(jié)過程。 二、速度、電流雙閉環(huán)自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng) 由 PI調(diào)節(jié)器組成的無靜差調(diào)速系統(tǒng)消除了靜差，但電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)過程較長，生產(chǎn)效率低。為了解決該問題，最好是在不超過電動(dòng)機(jī)最大電流的情況下，讓電動(dòng)機(jī)在較大電流下啟動(dòng)。 為了實(shí)現(xiàn)在允許條件下最快啟動(dòng)，關(guān)鍵是要獲得一段使電流保持為最大值 idm的恒流過程。按照反饋控制規(guī)律，采用某個(gè)物理量的負(fù)反饋可以保持該量基本不變，因此采用電流負(fù)反饋可以得到近似的恒流過程。t0idmidlnid電流調(diào)節(jié)器 ACR轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASRR0UctR0Ui*～－UdR0R0△ UisU0 Rp M+－TGR2+TAUnCnKp+－RbRn LIdCiKp+－R′RiGT VUi 該系統(tǒng)采用了兩個(gè) PI調(diào)節(jié)器，其中 ASR為速度調(diào)節(jié)器，稱為外環(huán)； ACR為電流調(diào)節(jié)器，稱為內(nèi)環(huán)。兩環(huán)進(jìn)行串聯(lián)。啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和，作用很小，只有電流調(diào)節(jié)器起作用，系統(tǒng)在允許的最大電流下快速啟動(dòng)。啟動(dòng)完畢，速度調(diào)節(jié)器退出飽和，起轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)作用。 在整個(gè)控制過程中只有速度調(diào)節(jié)器會(huì)飽和，電流調(diào)節(jié)器不會(huì)飽和。+－+－+△ UicUn* 速度、電流雙閉環(huán)自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的工作過程 速度、電流雙閉環(huán)自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的啟動(dòng)分為以下三個(gè)階段。 （ 1）第一階段即電流上升階段 突加給定電壓 Un*后，由于轉(zhuǎn)速很低， Un較小，所以轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器進(jìn)入飽和狀態(tài)，輸出限幅值 U*im，這個(gè)電壓加到電流調(diào)節(jié)器 ACR的輸入端，使 Uct上升，從而使整流電壓、電樞電流很快上高，直到設(shè)計(jì)時(shí)所選定的電流最大值 Idm為止。此階段因?yàn)檗D(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和而失去調(diào)節(jié)作用。 （ 2）第二階段即恒流升速階段 從電流升到最大值 Idm開始，到轉(zhuǎn)速升到給定值為止，這是啟動(dòng)過程的主要階段。 在這個(gè)階段中，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR一直處于飽和狀態(tài)，轉(zhuǎn)速環(huán)不起作用，電流保持恒值 Idm不變，所以稱為恒流升速階段。在啟動(dòng)過程中，由于轉(zhuǎn)速和反電動(dòng)勢線性增長，因而電流環(huán)必須發(fā)揮作用，使電流調(diào)節(jié)器的輸出電壓 Uct也按線性增長，才能克服反電動(dòng)勢的擾動(dòng)，保持電流恒定，即電流調(diào)節(jié)器不應(yīng)飽和。 第三階段即轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器在這個(gè)階段才起作用。開始時(shí)，轉(zhuǎn)速已上升到給定值，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的給定與反饋電壓相平衡，輸入偏差為零，但由于積分的作用，其輸出仍然維持在限幅值，電動(dòng)機(jī)仍然在最大電流下加速，直至轉(zhuǎn)速超調(diào)。超調(diào)后，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸入端出現(xiàn)負(fù)的偏差電壓，使它退出飽和，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器開始轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。由于電流調(diào)節(jié)器的輸入發(fā)生了變化，故電流調(diào)節(jié)器也起調(diào)節(jié)作用，由于轉(zhuǎn)速環(huán)是外環(huán)，起主導(dǎo)作用，最后使轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在給定的轉(zhuǎn)速上。 當(dāng)負(fù)載最大時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)過程如下：由于負(fù)載最大，轉(zhuǎn)速下降，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓最大，其輸出開始增加，電流調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓也增大，其輸出開始增加，在電流調(diào)節(jié)器的作用下，使電流增加并超過負(fù)載電流，轉(zhuǎn)速開始回升，經(jīng)過一段時(shí)間的調(diào)節(jié)，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速重新回到給定轉(zhuǎn)速。 電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器迅速飽和，由于 IdIdm使 △ Uic0， 從而使電流調(diào)節(jié)器的輸出迅速下降， Ud和 Id迅速下降，轉(zhuǎn)速急劇下降。但由于電流調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)作用，使 Id維持 Idm不變，直到堵轉(zhuǎn)為止。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器的作用可以歸納如下：（ 1）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用① 使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n跟隨給定電壓 Ug變化，保證穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速無靜差。② 對(duì)負(fù)載擾動(dòng)起抗擾作用。③ 其輸出限幅值決定允許的最大電流，在啟動(dòng)時(shí)給出最大電流給定信號(hào) Uim。（ 2）電流調(diào)節(jié)器的作用①
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