【正文】 —— 理想空載轉(zhuǎn)速，與電壓系數(shù)成正比。 調(diào)速范圍 ? 生產(chǎn)機(jī)械要求電動(dòng)機(jī)提供的最高轉(zhuǎn)速 nmax和最低轉(zhuǎn)速 nmin之比稱(chēng)為調(diào)速范圍，用字母 D表示，即 （ 227） ? nmax和 nmin是電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載時(shí)的最高和最低轉(zhuǎn)速， ? 對(duì)于少數(shù)負(fù)載很輕的機(jī)械，也可用實(shí)際負(fù)載時(shí)的最高和最低轉(zhuǎn)速。 3. 調(diào)速范圍、靜差率和額定速降之間的關(guān)系 （ 230） ? 對(duì)于同一個(gè)調(diào)速系統(tǒng)， ΔnN值是定值。 ? 調(diào)速范圍，指的是在最低速時(shí)還能滿(mǎn)足所需靜差率的要求的轉(zhuǎn)速可調(diào)范圍。 ?調(diào)節(jié)控制電壓 Uc就可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。如果要求調(diào)速范圍 D=20，靜差率 s≤5%，采用開(kāi)環(huán)調(diào)速能否滿(mǎn)足？若要滿(mǎn)足這個(gè)要求，系統(tǒng)的額定速降 ΔnN最多能有多少？ 解 : 當(dāng)電流連續(xù)時(shí)， VM系統(tǒng)的額定速降為 開(kāi)環(huán)系統(tǒng)在額定轉(zhuǎn)速時(shí)的靜差率為 如要求 ， ，即要求 3 0 5 0 . 1 8 = 2 7 5 r / m i n0 . 2dNNeIRnC?? ? ?275 0 . 2 1 6 2 1 . 6 %1 0 0 0 2 7 5NNNNnsnn?? ? ? ?? ? ?10 00 5 3 / m i n( 1 ) 20 ( 1 5 )NNnsnrDs?? ? ? ?? ? ?20?D %5?s 轉(zhuǎn)速反饋控制的直流調(diào)速系統(tǒng) ? 根據(jù)自動(dòng)控制原理，將系統(tǒng)的 被調(diào)節(jié)量 作為反饋量引入系統(tǒng)，與 給定量 進(jìn)行比較，用比較后的 偏差值 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，可以有效地 抑制 甚至消除擾動(dòng) 造成的影響，而維持被調(diào)節(jié)量很少變化或不變，這就是 反饋控制 的基本作用。 ? 在直流調(diào)速系統(tǒng)中， 被調(diào)節(jié)量是轉(zhuǎn)速 ，所構(gòu)成的是轉(zhuǎn)速反饋控制的直流調(diào)速系統(tǒng)。min/r） 電壓比較環(huán)節(jié) ?比例調(diào)節(jié)器 ?測(cè)速反饋環(huán)節(jié) 電力電子變換器 直流電動(dòng)機(jī) 3）靜特性方程式 式中 : —— 閉環(huán)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán) 放大系數(shù) ? 閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的 靜特性 表示閉環(huán)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)速與 負(fù)載電流 （或轉(zhuǎn)矩）間的穩(wěn)態(tài)關(guān)系。 ? 在動(dòng)態(tài)過(guò)程中 ，從施加給定輸入值的時(shí)刻開(kāi)始，到輸出達(dá)到穩(wěn)態(tài)值以前，是系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)； ? 系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，可用穩(wěn)態(tài)解來(lái)描述系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性。m） —— 電力拖動(dòng)裝置折算到電動(dòng)機(jī)軸上的飛輪慣量， (Nm/A) nCE e? dme ICT ?LT2GDem CC ?30?2）電機(jī)電路傳遞函數(shù) EdtdILRIU ddd ???0 )(0 dtdITIREU dldd ???dtdERTII mdLd ??mLdL CTI ?dtdERCCRIIdtdECGDICICdtdnGDTTmedLdedLmdmLe1375137537522????????由 得 RLTl ?電樞回路電磁時(shí)間常數(shù) (s) mem CCRGDT3752? 電力拖動(dòng)系統(tǒng)機(jī)電時(shí)間常數(shù) (s) 2）電機(jī)電路傳遞函數(shù) ，取拉氏變換，得電壓與電流間的傳遞函數(shù) (241) ? ? )1()()()()()()(00sTRsIssITsIRsEsUdtdITIREUlddldddldd????????11)()()(0 ??? sT RsEsU sIlddsTRsIsIsEmdLd?? )()( )()()()( ssERTsIsIdtdERTIImdLdmdLd???? 圖 221 額定勵(lì)磁下直流電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖 (a)電壓電流間的結(jié)構(gòu)框圖 (b)電流電動(dòng)勢(shì)間的結(jié)構(gòu)框圖 (c）直流電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu) 框圖 11)()()(0 ??? sT RsEsU sIlddsTRsIsIsEmdLd?? )()( )(① 直流電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖 ? 直流電動(dòng)機(jī)有兩個(gè)輸入量， ? 一個(gè)是施加在電樞上的理想空載電壓 Ud0，是控制輸入量， ? 另一個(gè)是負(fù)載電流 IdL。 ? 如果不需要在結(jié)構(gòu)圖中顯現(xiàn)出電流，可將擾動(dòng)量的綜合點(diǎn)移前，再進(jìn)行等效變換，得圖 222。 圖 222 直流電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖的變換 圖 223 轉(zhuǎn)速反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖 ② 轉(zhuǎn)速反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖 ③ 轉(zhuǎn)速反饋控制的直流調(diào)速系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù) )1)(1()()()(2 ?????? sTsTTsTKsUsUsWmlmsnn(244) 式中 esp CKKK /??④ 轉(zhuǎn)速反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù) KsTsTTsTCKKsTsTTsTCKKsTsTTsTCKKsUsnsWmlmsespmlmsespmlmsespncl??????????????)1)(1(/)1)(1(/1)1)(1(/)()()(222* ?111)(1)1(23 ??????????sKTTsKTTTsKTTTKCKKsmslmslmesp（ 245） 比例控制的直流調(diào)速系統(tǒng) 的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn) 1. 比例控制閉環(huán)系統(tǒng)靜特性的優(yōu)點(diǎn) 開(kāi)環(huán)系統(tǒng)機(jī)械特性為 比例控制閉環(huán)系統(tǒng)的靜特性為 opopedenspedd nnCRICUKKCRIUn ???????0*0clcledensp nnKCRIKCUKKn ??????? 0*)1()1(（ 1）閉環(huán)系統(tǒng)靜特性可以比開(kāi)環(huán)系統(tǒng)機(jī)械特性硬得多 (轉(zhuǎn)速降落?。? ? 在同樣的負(fù)載擾動(dòng)下， 開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速降落 閉環(huán)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速降落 ? 它們的關(guān)系是 (248) edop CRIn ??)1( KCRInedcl ???Knn opcl ????1（ 2）閉環(huán)系統(tǒng)的靜差率要比開(kāi)環(huán)系統(tǒng)小得多 ?閉環(huán)系統(tǒng)的靜差率為 ?開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的靜差率為 ?當(dāng) 時(shí)， （ 249） clclcl nns0??opopop nns0??clop nn 00 ?Kss opcl??1（ 3）如果所要求的靜差率一定，則閉環(huán)系統(tǒng)可以大大提高調(diào)速范圍 ? 如果電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速都是 nN，最低速靜差率都是 s，可得 )1( snsnDopNop ???)1( snsnDclNcl ???opcl DKD )1( ??得到 開(kāi)環(huán)時(shí) 閉環(huán)時(shí) 圖 224 閉環(huán)系統(tǒng)靜特性和開(kāi)環(huán) 系統(tǒng)機(jī)械特性的關(guān)系 為什么稱(chēng)為閉環(huán)系統(tǒng)靜特性？ nAnBnCnD △ UnA△ UnB △ UnC UcA UcB UcC UdAUdB UdC 開(kāi)環(huán)系統(tǒng) IdL ? ? n? 例如：在圖 224中工作點(diǎn)從 A ? A′ 閉環(huán)系統(tǒng) IdL ? ? n? ? Un? ? ?Un? ? Uc? ? Ud0? ? n? 例如：在圖 224中工作點(diǎn)從 A ? B ? 比例控制直流調(diào)速系統(tǒng)能夠減少穩(wěn)態(tài)速降的實(shí)質(zhì)：在于它的自動(dòng)調(diào)節(jié)作用，在于它能隨著負(fù)載的變化而相應(yīng)地改變電樞電壓。 opn??? cln ???????clopnnK????esp CKKK?2．反饋控制規(guī)律（特點(diǎn)） （ 1） 比例控制 的反饋控制系統(tǒng)是被調(diào)量有靜差的控制系統(tǒng) )1( KCRInedcl ??? espCKKK /??比例控制反饋控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)放大系數(shù)值越大，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能越好。 （ 2）反饋控制系統(tǒng)的作用是：抵抗擾動(dòng) , 服從給定 ? ，凡影響 Kp、 Ks、Ce的擾動(dòng)均不會(huì)對(duì) n有大的影響。 ??*nnnUnnU