【正文】 5%或 2%） 穩(wěn)態(tài)值。 ? A～ B垂直線 是轉速調節(jié)器飽和而產生的限制工作點向左的界線 ACR飽和 ACR不飽和 ASR飽和 ASR不飽和 2．穩(wěn)態(tài)結構圖 aI+)( sU do1?sTKss)( sU ctaI+)(* sU n)( sU n)s(W A S RaI)(* sU i)( sW A C R+?1/1?sTRe aI)s(I a+ sTRm eC1)( sn)( sU i)s(I aL)( sE?? WASR(s)、 WACR(s)分別表示 ASR、 ACR的傳遞函數(shù) ? 兩個調節(jié)器都采用常用的 PI調節(jié)器時，有 ? 為了引出電流反饋，電動機的動態(tài)結構圖中必須把電樞電流 Ia顯露出來 STKSW VPVA SR1)( ??STKSW iPiA C R1)( ???????4．動態(tài)結構圖 2．起動過程分析 雙閉環(huán)調速系統(tǒng)起動時的轉速和電流波形 ? 第一階段：電流上升階段 ? 第二階段：恒電流升速階段 ? 第三階段：轉速調節(jié)階段 n*nⅠ Ⅱ ⅢtaLI1t 2t 3t 4tt0amIaIamI0ASR 由不飽和很快達到飽和 ACR 一般應該不飽和 ASR 一直飽和 ,輸出 Uim* ACR 不飽和 , Ia≈Iam 轉速呈線性增長 電流 Ia迅速上升 轉速必然超調 ASR 負的偏差電壓使它退出飽和狀態(tài) ACR 不飽和 3．動態(tài)性能 動態(tài)性能： 指的是在電動機運行條件突變時，從一種運行狀態(tài)到另一種運行狀態(tài)的過渡過程進行的情況。 amINnn2n0n034n5nABT Lmi n?? ?aIaNIC T3．靜特性 ?兩個調節(jié)器都不飽和 ? 轉速調節(jié)器飽和 。 ? 動態(tài)時 ，反饋電容則相當于短路，其放大系數(shù) KP＝ R1/R0 ，數(shù)值不大，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 ? 曲線 3（調節(jié)器輸出）＝ 曲線 1（比例部分） ＋曲線 2（積分部分） ? t2時， T＝ TL2， △ n為最大。 ? 系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為： ? 設 IaL = 0，從給定輸入作用上看，該系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為： eSP C/KKK ??1111123 ??????????sKTTsK)TT(TsKTTTKC/KK)s(WSmSemSemeSP把各單元組合起來，得到單閉環(huán) VM調速系統(tǒng)的動態(tài)結構圖： ( ) ,( 1 ) ( 1 )S m e mKWsT s T T s T s? ? ? ?單閉環(huán) VM調速系統(tǒng)的動態(tài)結構圖 五、直流調速系統(tǒng)開環(huán)調速系統(tǒng)和有靜差系統(tǒng)單閉環(huán)系統(tǒng)仿真分析 1．系統(tǒng)原理圖 *nU+ aI nnU? V doUctUT GnU 0R~0R+C 1A S RG T ?? 在有靜差系統(tǒng)的基礎上，在前向通道串入一個積分環(huán)節(jié) ? 比例放大環(huán)節(jié)與積分環(huán)節(jié)可合并使用同一個運算放大器 ? 與有靜差系統(tǒng)比較僅僅增加了一個電容 C1 ? 速度調節(jié)器 ASR由原來的 P調節(jié)器改成了 PI調節(jié)器 六、 無靜差單閉環(huán) VM調速系統(tǒng) 2．穩(wěn)態(tài)結構圖 aLI*nU1 / C eaE+ aIaI nU? ctUK sdoU+nUtA S Rn?? 發(fā)生階躍變化后， Uct的響應是 “ 先比例，后積分，再飽和 ” 的動態(tài)變化的過程 ? 只要 △ Un 不等于零，則穩(wěn)態(tài)時， ASR輸出的 Uct必定是運放正 (或負 )飽和限幅值 ? 在 ASR積分過程中的某一時刻 =0 而進入穩(wěn)態(tài)，則運放將停止積分 ? ASR的輸入與輸出信號之間是無法用一個確切數(shù)學關系來描述，也無法畫出 它輸入輸出特性曲線，一般用其階躍響應曲線來表示， 比例積分環(huán)節(jié)的輸入 與輸出之間的關系是一個動態(tài)調節(jié)的過程 nU?RI a*nU nnU? ctU doU++aEsK1eCPK?有靜差系統(tǒng) V inV outttacb無靜差系統(tǒng) PI調節(jié)器的階躍響應 3．動態(tài)結構圖 aI)( sn+)( sUdo1/12?? sTsTTCmeme1?sTKss)( sUct)( sU n?aI+)(*sUn)( sUn)s(IaL)1( ?sTResTKiP1??各個環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)按前面推導得到 aI)s(I aL)( sn+)( sUdo1/12 ?? sTsTTCmeme)1( ?sTR e1?sTKes)( sU ct)( sU n?aI+)(* sU n)( sU nPK?有靜差系統(tǒng) 無靜差系統(tǒng) 4. 穩(wěn)態(tài)抗擾分析 )( sn?1/12?? sTsTTCmeme1?sTKssaI+sTKiP1?)s(IaL?)1( ?sTRe?? 根據(jù)系統(tǒng)動態(tài)結構圖，當 =0時，系統(tǒng)的輸入就 只有擾動量 IaL，這時的輸 出量即為負載擾動引起的 轉速偏差，可將動態(tài)結構 圖改畫成右圖 C *nU? 根據(jù)結構圖等效變換原理，得 sT)sT)(sTsTT(C/)sTK(KsTsTTC/)sT(R)s(I)s(nismemeiPSmemeeaL111111122?????????? ??整理得 )sTK(K)sTsTT)(sT(sTC)sT)(sT(RTI)s(niPSmemsieesiaL111112 ???????????? 穩(wěn)態(tài)轉速偏差為 ? 結論： 1） 比例積分控制的系統(tǒng)是無靜差調速系統(tǒng) 2）靜特性是一組平行的水平直線 ? ?0l im ( ) 0sn s n s?? ? ? ?Nn20034n5 A min???aIaNIT5．調節(jié)過程 以突加負載為例來分析 aLI*nU1 / C eaE+ aIaI nU? ctUK sdoU+nUtA S Rn?? t1前，原穩(wěn)態(tài)。 ? 輸出量： 轉速 n 利用右圖動態(tài)結構圖的等效變換方法，消去 Ea(s)、 Ia(s) 變量，可得到直流電動機動態(tài)結構圖。 原因 是 … ， 取其統(tǒng)計平均值，有： 1 ()2sTsmf?電 路 形 式 單相半波 單相橋式 三相半波 三相橋式 一周內脈波數(shù) m 1 2 3 6 延時時間 TS/ms 10 5 ()G T V?ctU doU()()()sTsdo sctUsW s K eUs??? ()()( ) 1d o sc t sU s KWsU s T s?? ?? 整流裝置的傳遞函數(shù)為 b）近似的 sTsseK ?)( sU ct )( sU do1ssKTs?a ) b ))( sU ct )( sU doa）準確的 4．直流電動機的傳遞函數(shù) 假定： 1） 勵磁為額定，且保持不變。 自動調速系統(tǒng)的給定作用與擾動作用 aI*nU aEnU? ctU doU+nU變 化 電 源 波 動 R 勵 磁 變 化被 測 量給 定 ???nsK1eCPKPK? 從穩(wěn)態(tài)精度來看， K值越大越好，然而，從后面對動態(tài)穩(wěn)定性分析中可知， K值不能隨意增大。 CLn?5．開環(huán)系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng)的比較 (續(xù)） ? 閉環(huán)系統(tǒng)能減少穩(wěn)態(tài)速降決不是閉環(huán)后電樞回路電阻能自動減小，而是在于它的自動調節(jié)作用。 （ Un* 的定標將取決于 Un的定標） ? 速度調節(jié)器 ASR。 ? 原因：當 S與 D都一定時，要滿足要求的唯一途徑是降低△ nN ，但對已制成的 系統(tǒng)是無法減小的，對新設計的系統(tǒng)也很難達到能大幅度降低的要求。 ?機械特性越硬則靜差率越小，轉速穩(wěn)定度就越高。 ? 突然降壓產生回饋制動分析： 動態(tài)制動 電動 3．反接制動 4．倒拉反轉制動 ABCDlT0 Tn00n? ja RRR ?? aRR ?D? 1P 2PCup)a )bb）能量傳遞簡圖 a）機械特性圖 ? 條件：電樞電壓反向 ? 串入 Rj的目的 ? 電機最終的穩(wěn)態(tài)運行點 ? 制動停車用時 切斷電源方法 ? 條件： 1)電樞正電壓； 2）位能性負載； 3）電機反轉； 4）串電阻（非必要） ? 制動停車過程為動態(tài)過程 ? 倒拉反轉制動 是穩(wěn)態(tài)運行 一、直流調速系統(tǒng)調壓調速的類型 常用的有： (1) GM系統(tǒng) (發(fā)電機 電動機系統(tǒng) ) (2) VM系統(tǒng) (可控整流器 電動機系統(tǒng) ) (3) 直流脈寬調制（ PWM）系統(tǒng) ?ejaaK)RR(IUn ??? 直流電機的調速系統(tǒng) GM系統(tǒng)