電壓負(fù)反饋直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案-在線瀏覽
2025-06-10 04:57本頁面
【正文】 希望轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，即轉(zhuǎn)速不隨負(fù)載及電網(wǎng)電壓等外接擾動而變化。其特點(diǎn)是：轉(zhuǎn)速變化均勻，適應(yīng)性強(qiáng)而且容易實(shí)現(xiàn)調(diào)速自動化，因此在工業(yè)中被廣泛使用。它的轉(zhuǎn)速只有有限的幾級，調(diào)速范圍有限且不易實(shí)現(xiàn)調(diào)速自動化。一般地，在基速方向提高轉(zhuǎn)速的調(diào)速稱為向上調(diào)速。 恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速和恒功率調(diào)速恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速：有很大一部分機(jī)械，其負(fù)載性質(zhì)屬于恒轉(zhuǎn)矩類型，即在調(diào)速過程中不同的穩(wěn)定速度下，電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩為常數(shù)。這就使電動機(jī)容量能得到合理而充分的利用。恒功率調(diào)速：具有恒功率特性的負(fù)載，是指在調(diào)速過程中負(fù)載功率P為常數(shù)，其負(fù)載轉(zhuǎn)矩T=α/n （α為勵磁調(diào)節(jié)系數(shù)），這種調(diào)速方法稱為恒功率調(diào)速。調(diào)速范圍：生產(chǎn)機(jī)械要求電動機(jī)能提供的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速之比叫做調(diào)速范圍。靜差率也與工作速度有關(guān)，速度越高，靜差率越小，因此，調(diào)速范圍和靜差率這兩項(xiàng)指標(biāo)不是孤立的，必須同時提出才有意義。當(dāng)給定信號變化方式不同時，輸出相應(yīng)也不一樣，通常以輸出量的初始值為零、給定信號為階躍變化下的過度過程作為典型的跟隨系統(tǒng)過程。見圖13 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。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。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。一般以系統(tǒng)運(yùn)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。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)原理圖二. 設(shè)計(jì)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(yùn)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。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。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(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速負(fù)反饋必須有轉(zhuǎn)速檢測裝
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