電壓負反饋直流調速系統(tǒng)設計方案(編輯修改稿)
2025-05-20 04:57 本頁面
【文章內容簡介】 勵磁變化所造成的擾動，電壓負反饋也無法克服，因此，電壓負反饋調速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降比同等放大系數(shù)的轉速負反饋系統(tǒng)要大些，即穩(wěn)態(tài)性能要差些。對調速系統(tǒng)來說，轉速負反饋是閉環(huán)系統(tǒng)的基本反饋形式，但是，要實現(xiàn)轉速負反饋必須有轉速檢測裝置，如測速發(fā)電機等。對模擬量控制來說，就是采用測速發(fā)電機作為反饋檢測器件，安裝測速發(fā)電機時，要求其軸和主電機軸嚴格同心，這不僅增加了設備成本，也增添了維護上的困難，對于調速指標要求不高的系統(tǒng)來說，可以采用電機端電壓負反饋的方法來代替測速發(fā)電機的速度反饋方法，從而使系統(tǒng)加以簡化，但是，電壓負反饋調速系統(tǒng)不能克服電樞壓降所造成的轉速降落，調速性能不如轉速負反饋，因此，在電壓負反饋的同時，對電樞壓降加以補償，即進行電流補償控制。圖15電壓負反饋加電流補償?shù)恼{速系統(tǒng)原理圖。圖23 電壓負反饋加電流補償?shù)恼{速系統(tǒng)原理圖方案一的轉速負反饋調節(jié)系統(tǒng)的控制精度高，設備精良、復雜，容易實現(xiàn)自動化，但是綜合給定任務，該任務不需要非常高的控制精度，故不采用方案二的電壓負反饋調速系統(tǒng)由于不能對在電壓負反饋環(huán)之外的擾動引起的轉速降落產生抑制作用，并且，對于電動機勵磁變化所造成的擾動，電壓負反饋也無法克服，故不采用。方案三是電壓負反饋加電流補償?shù)恼{速系統(tǒng)，該系統(tǒng)不但具有使處于電壓負反饋環(huán)之外的擾動引起的轉速降落產生抑制作用。而且設備相對簡單，經(jīng)濟性好，適于本任務的設計。三. 系統(tǒng)的分析與計算 直流電動機的傳遞函數(shù)為了對調速系統(tǒng)進行穩(wěn)定性和動態(tài)品質分析，須建立系統(tǒng)的數(shù)學模型。通常先根據(jù)系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的物理規(guī)律，列寫出描述該環(huán)節(jié)動態(tài)過程的微分程，進而求出各環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)，然后，組成系統(tǒng)的動態(tài)結構圖并求出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。下面將分別給出閉環(huán)調速系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)和閉環(huán)調速系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。圖31 他勵直流電動機的等值電路圖31 給出了額定勵磁下他勵直流電動機的等值電路，規(guī)定的正方向如圖箭頭方向所示，設主電路電流連續(xù)，可寫出微分程式 U=RI+L （31） E=C T 式中： E額定勵磁下的感應電動勢； 額定勵磁下的電磁轉矩； 包括電機空載轉矩在內的負載轉矩； 電氣傳動系統(tǒng)運動部分分析算到電機軸上的飛輪量； =30 額定勵磁下的轉矩電流比。將上述微分方程式加以整理可得以下方程 U I式中： 電磁時間常數(shù)； 系統(tǒng)機電時間常數(shù)； 負載電流。 在零初始條件下，取上述方程式兩側的拉氏反變換，分別得到如下述傳遞函數(shù)表達式 16
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