電壓負(fù)反饋直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計方案-文庫吧
2025-04-08 04:57 本頁面
【正文】 圖13 典型階躍響應(yīng)曲線 ℅在典型的階躍響應(yīng)過程中，輸出量超出穩(wěn)態(tài)值的最大偏差量與穩(wěn)態(tài)值之比，用百分?jǐn)?shù)表示，即 （14）超調(diào)量反映系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性。超調(diào)越小相對穩(wěn)定性越好。調(diào)節(jié)時間又稱過渡時間，它衡量系統(tǒng)整個調(diào)節(jié)過程的快慢，原則上它應(yīng)該是從給定量階躍變化起到輸出量完全穩(wěn)定下來為止的時間。但是對于線性控制系統(tǒng)來說，理論上要使時間t到無窮才真正穩(wěn)定但是實際系統(tǒng)常取177。5℅的范圍作為允許誤差帶，以響應(yīng)曲線進(jìn)入該誤差帶所需的最短時間定義為調(diào)節(jié)時間。 抗擾性能指標(biāo)控制系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)運行中，如果受到擾動，經(jīng)歷一段動態(tài)過程后，總能達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)，這以恢復(fù)過程標(biāo)志這控制系統(tǒng)抵御擾動的能力。一般以系統(tǒng)運行時突加一個使輸出量降低的擾動以后的過渡過程作為典型的抗擾過程，如圖14恢復(fù)時間tv：從階躍擾動作用開始到輸出量恢復(fù)穩(wěn)定，即進(jìn)入距穩(wěn)態(tài)值允許誤差帶所需的時間，稱為恢復(fù)時間（見圖14），圖中Cb稱為抗擾指標(biāo)中輸出量的基準(zhǔn)量。 圖14 突加擾動的動態(tài)過程 電壓負(fù)反饋加電流補(bǔ)償?shù)恼{(diào)速系統(tǒng)對調(diào)速系統(tǒng)來說，轉(zhuǎn)速負(fù)反饋是閉環(huán)系統(tǒng)的基本反饋形式，但是，要實現(xiàn)轉(zhuǎn)速負(fù)反饋必須有轉(zhuǎn)速檢測裝置，如測速發(fā)電機(jī)等。對模擬量控制來說，就是采用測速發(fā)電機(jī)作為反饋檢測器件，安裝測速發(fā)電機(jī)時，要求其軸和主電機(jī)軸嚴(yán)格同心，這不僅增加了設(shè)備成本，也增添了維護(hù)上的困難，對于調(diào)速指標(biāo)要求不高的系統(tǒng)來說，可以采用電機(jī)端電壓負(fù)反饋的方法來代替測速發(fā)電機(jī)的速度反饋方法，從而使系統(tǒng)加以簡化，但是，電壓負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)不能克服電樞壓降所造成的轉(zhuǎn)速降落，調(diào)速性能不如轉(zhuǎn)速負(fù)反饋，因此，在電壓負(fù)反饋的同時，對電樞壓降加以補(bǔ)償，即進(jìn)行電流補(bǔ)償控制。圖15電壓負(fù)反饋加電流 補(bǔ)償?shù)恼{(diào)速系統(tǒng)原理圖。 圖15 電壓負(fù)反饋加電流補(bǔ)償?shù)恼{(diào)速系統(tǒng)原理圖二. 設(shè)計方案系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中，當(dāng)電動機(jī)在給定電壓Um控制下運行時，若負(fù)載轉(zhuǎn)矩突然增大，使轉(zhuǎn)速n下降，測速發(fā)電機(jī)的負(fù)反饋電壓Um也成比例下降，偏差電壓△Um增大，控制電壓Uct增大，使晶閘管變流器的輸出電壓Udo加大，由于機(jī)械慣性，電動機(jī)電勢E來不及變化，電樞電流Id及電磁轉(zhuǎn)矩T隨之增大，使轉(zhuǎn)速n回升，從而減少了轉(zhuǎn)速降落。當(dāng)負(fù)載變化時，轉(zhuǎn)速閉環(huán)負(fù)反饋引起系統(tǒng)前向通道各物理量變化的過程歸結(jié)如下： 可見，單閉環(huán)轉(zhuǎn)速反饋體統(tǒng)的反饋精度高，容易實現(xiàn)自動化，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要求精度高，不易完成，設(shè)備成本高等缺點。圖 21 轉(zhuǎn)速負(fù)反饋閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng) 電壓負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)如果略去電機(jī)的電樞壓降，則電機(jī)電樞的兩端的電壓近似與速度成正比，所以電機(jī)端電壓的負(fù)反饋是電機(jī)轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的一種近似，圖22是電壓負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)的原理圖。 圖22 電壓負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)的原理圖由圖可知電壓負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性方程 （21）式中，從靜態(tài)特性方程可以看出，電壓負(fù)反饋把被包圍的變流器內(nèi)阻等引起的穩(wěn)態(tài)速降減小1/（1+K）倍，因為擾動在電壓負(fù)反饋環(huán)之外，系統(tǒng)對它引起的轉(zhuǎn)速降落沒有抑制作用，同樣，對于電動機(jī)
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