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单闭环pwm直流调速系统分析及校正

单闭环pwm直流调速系统分析及校正
单闭环pwm直流调速系统分析及校正

2011年专业课程综合设计课题任务书

单闭环V-M/PWM-M直流调速系统分析及校正

一、课题已知条件:

如图,在直流电动机轴上安装一台测速发电机TG,从而引出与被控量——转速成正比的负反馈电压U f,与给定电压U g相比较后,得到偏差电压△U,经过放大器A,产生触发装置GT的控制电压U C,用以控制电动机转速。

第**组:PWM-M系统设计

电动机D:P N=10kW,U N=220V,I N=I d=50A,n N=1000r/min,R a=0.5Ω,

Ce=0.192V·min/r,GD2=10N·m2,L=20Mh,T s=1.67ms,C m=30/π

放大器:K P=**

晶闸管触发整流装置GT:放大倍数K s=** 电阻R z=**Ω

测速发电机TG:P rd=23.1kW,U rd=110V,I rd=0.21A,n rd=1900r/min

生产机械要求调速范围D=**,静差率s=**%

二、课题设计要求(大纲):

1)单闭环调速系统的基本分析

(1)说明机械负载对调速系统的基本要求(调速、稳速、加减速控制)

(2)调速系统的主要静态和动态参数指标

(3)单闭环直流调速系统的组成及功能

2)系统的稳态分析

(1)建立系统的稳态数学模型:推导出系统的传递函数或频率特性

(2)闭环调速系统的性能分析:满足误差要求选择放大器的放大倍数

3)单闭环调速系统的动态分析与校正

(1)建立该系统的动态数学模型:画出动态结构图

(2)单闭环调速系统的稳定性分析:劳斯判据判断,K值取值范围

(3)说明稳定条件与稳态精度要求的矛盾

4)系统的动态校正----PI调节器设计

(1)利用开环频率特性进行校正:在对数坐标纸上画图,使系统满足性能指标要求(2)PI调节器设计计算并选型

三、参考书目:

1、《机械工程控制基础》,曾孟雄,张屹主编

2、《运动控制系统》,阮毅主编

3、《机电传动控制》,邓星钟主编

四、成果形式:

1、课程设计说明书1份(标准封面,课程设计专用稿纸,手写体,5000字以上)。

控制系统图简析:

根据自动控制原理,反馈控制的闭环系统是按被调量的偏差进行控制的系统,只要被挑梁出现偏差,它就会自动产生纠正偏差的作用。转速降落正是由负载引起的装束偏差,显然,闭环调速系统应该能够大大减少转速降落。

一.单闭环调速系统的基本分析:

(1)机械负载对调速系统的基本要求(调速、稳速、加减速控制)

任何一台需要控制转速的设备,其生产工艺对消速性能都有一定的要求。例如,最高转速与最低转速之间的范围,是有级调速还是无级调速,在稳态运行时允许转速波动的大小,从正转运行变到反转运行的时间间隔,突加或突减负载使得允许的转速波动,运行停止时要求的定位精度等等。归纳起来,对于调速系统转速控制的要求有以下三个方面:1、调速。在一定的最高转速和最低转速范围内,分档(有级)地或者平滑(无级)地调节转速。2、稳速。以一定的精度在所需转速上稳定地运行,不因各种可能的外来干扰(如负载变化、电网电压波动等)而产生过大的转速波动,以确保产品质量。3、加、减速控制。对频繁起、制动的设备要求尽快地加、减速,缩短起、制动时间,以提高生产率;对不宜经受剧烈速度变化的生产机械,则要求起、制动尽量平稳。

(2)调速系统的主要静态和动态参数指标

1. 稳态指标:运动控制系统稳定运行时的性能指标称为稳态指标,又称静态指标。

(1)调速范围D

生产机械要求电动机能达到的额定负载时最高转速nmax和最低转速nmin之比称为调速范围,用字母D表示。

(2)静差率S

当系统在某一转速下运行时,负载由理想空载变到额定负载时所对应的转速降落

与理想空载转速no之比,称为静差率S。

另外还有位置随动系统的定位精度、速度跟踪精度、张力控制系统的稳态张力误差等。

2. 动态指标:运动控制系统在过渡过程中的性能指标称为动态指标。

(1)跟随性能指标

图8.5 表示跟随性能指标的单位阶跃响应曲线

①上升时间tr

单位阶跃响应曲线从零起第一次上升到稳态值所需的时间称为上升时间,它表示动态响应的快速性。

②超调量

动态过程中,输出量超过输出稳态值的最大偏差与稳态值之比,用百分数表示,叫做超调量。

③调节时间ts

调节时间又称过渡过程时间,它衡量系统整个动态响应过程的快慢。实际应用中,一般将单位阶跃响应曲线衰减到与稳态值的误差进入并且不再超出允许误差带(通常取稳态值的±5%或±2%)所需的最小时间定义为调节时间。

(2)抗扰性能指标

控制系统在稳态运行中,如果受到外部扰动(如负载变化、电网电压波动),就会引起输出量的变化。输出量变化多少?经过多长时间能恢复稳定运行?这些问题反映了系统抵抗扰动的能力。抗扰性能指标有以下几项:

①最大动态变化量

系统稳定运行时,突加一定数值的扰动后所引起的输出量的最大变化,用原稳态值输出C∞1的百分数表示,叫做最大动态变化量。输出量在经历动态变化后逐渐恢复,达到新的稳态值,C∞2(C∞1—C∞2)是系统在该扰动作用下的稳态误差(即静差)。调速系统突加负载扰动时的最大动态变化量称为动态速降。

②恢复时间tv

从阶跃扰动作用开始,到输出量基本上恢复稳态,与新稳态值C∞2误差进入某基准值Cb的±5%或±2%范围之内所需的时间,定义为恢复时间tv,其中Cb称为抗扰指标中输出量的基准值,视具体情况选定。

(3)单闭环直流调速系统的组成及功能

直流电动机:直流电动机就是将直流电能转换成机械能的电机,以转轴旋转的方式输出转速。测速发电机TG:把转子转速转换为电压信号的机电式原件,用以测出电动机转速,引出与

被调量转速成正比的负反馈电压。

放大器A:是能把输入讯号的电压或功率放大的装置,将转速偏差电压错误!未找到引用源。放大。

电力电子变换器UPE:电力电子变换器能将电力从交流转换为直流(整流器),直流转换为

直流(斩波器),直流转换为交流(逆变器),同频率交流转换为交流(交流控制器),变频率交流转换为交流(周波变换器)。它们是四种类型的电力电子变换器。用以产生控制电压错误!未找到引用源。,输给触发装置GT。

触发装置GT:用以控制电动机的转速。

二、系统的稳态分析

(1)建立系统的稳态数学模型:推导出系统的传递函数或频率特性

(2)闭环调速系统的性能分析:满足误差要求选择放大器的放大倍数

图2-2中,转速调节器ASR为比例调节器;符号为用电压值表示的转速给定信号;为用电压值表示的转速反馈信号。

依据稳态结构图,当ASR为比例调节器时,转速负反馈单闭环直流调速系统中各环节的稳态关系如下:

从上述五个关系式中消去中间变量,整理后,即得转速负反馈闭环直流调速系统的静特性方程式

例题:

三、单闭环调速系统的动态分析与校正

(1)建立该系统的动态数学模型:画出动态结构图

(2)单闭环调速系统的稳定性分析:劳斯判据判断,K值取值范围

(3)说明稳定条件与稳态精度要求的矛盾

动态数学模型的建立

建立系统动态数学模型的基本步骤如下:

(1)根据系统中各环节的物理规律,列出描述该环节动态过程的微分方程;

(2)求出各环节的传递函数;

(3)组成系统的动态结构图并求出系统的传递函数。

假定主电路电流连续,则动态电压方程为,如果忽略粘性磨擦及弹性转矩,电机轴上的动力学方程为错误!未找到引用源。,额定励磁下的感应电动势和电磁转矩分别为错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,式中:

错误!未找到引用源。——包括电机空载转矩在内的负载转矩,

错误!未找到引用源。——电力拖动系统折算到电机轴上的飞轮惯量,

错误!未找到引用源。——电机额定励磁下的转矩系数。

定义下列时间常数:

错误!未找到引用源。——电枢回路电磁时间常数,

错误!未找到引用源。——电力拖动系统机电时间常数,

代入式错误!未找到引用源。和错误!未找到引用源。,并考虑错误!未找到引用源。和E,整理后得:错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,

式中错误!未找到引用源。为负载电流。在零初始条件下,取等式两侧的拉氏变换,得电压与电流间的传递函数错误!未找到引用源。,电流与电动势间的传递函数错误!未找到引用源。。直流电动机有两个输入量,一个是施加在电枢上的理想空载电压,另一个是负载电流。前者是控制输入量,后者是扰动输入量。

图8 整个直流电动机的动态的结构图

知道了各环节的传递函数后,把它们按在系统中的相互关系组合起来,就可以画出闭环直流调速系统的动态结构图

由图可见,将电力电子变换器按一阶惯性环节处理后,带比例放大器的闭环

直流调速系统可以看作是一个三阶线性系统。反馈控制闭环直流调速系统的开环

传递函数是:

)

1s T s T T )(1s T (K )s (W m 2l m s +++= (1) 式中 s p K K K γ=。设Idl=0,从给定输入作用上看,闭环直流调速系统的闭环传递函数是:

1s K

1T T s K 1)T T (T s K 1T T T )K 1(C K K )s (W s m 2s l m 3s l m e s

p cl +++++++++= (2) 由前面的式子可知,反馈控制闭环直流调速系统的特征方程为:

01s K

1T T s K 1)T T (T s K 1T T T s m 2s l m 3s l m =++++++++ (3) 根据三阶系统的劳斯-古尔维茨判据,系统稳定的充分必要条件是:

s

l 2s s l m T T T )T T (T K ++< 3.2调速系统参数的计算

首先确定电机在额定磁通下的电动势系数,用以计算电动机开环系统额定速降。根据公式N

a N N e n R I U C -=,可得: 1397.01500

51.2220C e =?-=V ·min/r 系统的输出功率为out P =355W ,电枢电阻消耗功率为:

05.2251.21.2R I P a 2d r =??==W

则电力电子变换器内阻消耗功率:

95.8435505.221.2220P P I U P r out d d pe =--?=--=W

由此可以推导出电力电子变换器内阻为

26.191

.21.295.84I P R 2d pe pe =?==

Ω 则开环系统额定速降为:

68.3641397

.0)526.19(1.2C R I n e N op =+?==?r/min , 为满足系统的稳态性能指标,额定负载时的稳态速降应为:

89.7)

05.01(1005.01500)s 1(D s n n N cl =-??≤-=?r/min 则闭环系统的开环放大系数为:

22.45189

.768.3641n n K cl op

=-=-??= 单相桥式整流电路的平均失控时间ms 5T s =。

单相桥式全控整流电路总电感量的计算:

H 007.31.01.222087.2I U 87

.2L min d 2=??== 电枢回路电磁时间常数:s 1239.026

.24007.3R L T l ===

。 电力拖动系统机电时间常数: s 47.330C 37526.2410C C 375R G D T 2e m e 2m =π

??==。 根据公式(1)可得反馈控制闭环直流调速系统的开环传递函数是:

)

1s 47.3s 4299.0)(1s 005.0(22.45)s (W 2+++= 根据公式(3)可得,只要K 小于系统的临界放大系数cr K ,系统即是稳定的。

05.722005

.01239.0005.0)005.01239.0(47.3T T T )T T (T K 2

l s 2s l s m cr =?++?=++= 而K=45.22≤cr K 。显然,只带有比例放大器的系统完全能在满足稳态性能的条件下运行。 前面已经求出闭环系统的开环放大系数为K=45.22,则,运算放大器的放大系数应为55.2044

05.022.45K K K s p =?=γ=。实取21K p =。运算放大器的参数计算如下:取Ω=k 40R 0,则Ω=Ω?=k 840k 40R R 01。

四、系统的动态校正----PI 调节器设计

(1)利用开环频率特性进行校正:在对数坐标纸上画图,使系统满足性能指标要求(2)PI调节器设计计算并选型

五、心得体会:

经过一个星期的课程设计,从查找资料,到确定方案,再到具体的设计,在这期间我遇到了很多问题,也发现了相关专业知识掌握的不足,会发现学习过的很多知识都被自己分开,不能连贯的连接在一起,而这次的电力拖动自动控制系统课程设计是把电力电子技术和电机相结合的应用。

在这次的课程设计中,我对自动控制系统的设计步骤、设计思路有了一定的了解和认识,同时对直流双闭环调速系统也有了更深的认识,加深了理解,是对课堂所学知识的一次很好的应用。学会了转速、电流双闭环直流调速系统的设计,并能熟练地掌握转速和电流调节器参数的选择和计算,在设计的基础上更加认识到直流双闭环调速系统的应用之广泛。

单闭环不可逆直流调速系统最终能较好地运行,从零开始加给定电压,速度从零开始上升,系统能够正常地启动,使速度升至给定的

速度值。如果从零开始升速启动的过程中出现了过流报警现象,而此时的转速并不高,负荷也不是很大的时候,我认为这时虽然各个单元都已经调试好,但并不等于整个系统参数就已经很好,这是不同的,因为系统的各个单元模块之间有一定的耦合关系,系统所能表现出来的性能和各个单元模块之间都有很大的关系,它们的参数会互相牵制,一旦某个参数整定得不合理就有可能使得系统的性能大大降低,所以在此显得了系统调试的必要性和相关性。我认为速度环的PI参数,稍微偏那么一点,系统表现出来的现象会很不相同,所以PI参数的整定显得尤为重要,速度也可以调到额定转速运行。

通过这次课程设计实习,我从中学到了很多,也真正领悟到了“态度决定一切”这句话的真正含义。首先这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合的重要性。只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,把理论付诸实际行动,从实践中得出结论,才能更加深刻的理解书本所学知识,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

参考文献:

双闭环直流调速系统

题目:双闭环直流调速系统的设计与仿真 已知:直流电动机:P N=60KW,U N=220V,I N=305A,n N=1000r/min,λ=2,R a=0.08, R rec=0.1, T m=0.097s, T l=0.012s, T s=0.0017s, 电枢回路总电阻R=0.2Ω。设计要求:稳态无静差,σ ≤5%,带额定负载起动到额定转速的转速超调σn≤10%。(要求完 i 成系统各环节的原理图设计和参数计算)。 系统各环节的原理图设计和参数计算,包括主电路、调节器、电流转速反馈电路和必要的保护等,并进行必要的计算。按课程设计的格式要求撰写课程设计说明书。 设计内容与要求:1、分析双闭环系统的工作原理 2、改变调节器参数,分析对系统动态性能的影响 3、建立仿真模型

1.双闭环直流调速系统的原理及组成 对于正反转运行的调速系统,缩短起,制动过程的时间是提高生产率的重要因素。为此,在起动(或制动)过渡过程中,希望始终保持电流(电磁转矩)为允许的最大值,是调速系统以最大的加(减)速度运行。当到达稳态转速时,最好使电流立即降下来,使电磁转矩与负载转矩相平衡,从而迅速转入稳态运行。实际上,由于主电路电感的作用,电流不可能突变,为了实现在允许条件下的最快起动,关键是要获得一段使 电流保持为最大值dmI的恒流过程。按照反馈控制规律,采用某个物理量的负反馈就可以保持该量基本不变,采用电流负反馈应该能够得到近似的恒流过程。 为了使转速和电流两种负反馈分别起作用,可在系统中设置两个调节器,分别引入转速负反馈和电流负反馈以调节转速和电流,二者之间实行嵌套连接,如图1所示。把转速调节器的输出当作电流调节器的输入,再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器。从闭环结构上看,电流环在里面,称做内环;转速环在外面,称做外环。这就形成了转速电流负反馈直流调速系统。为了获得良好的静动态性能,转速和电流两个调节器一般采用PI调节器。 2.双闭环控制系统起动过程分析 前面已经指出,设置双闭环控制的一个重要目的就是要获得接近于理想的起动过程,因此在分析双闭环调速系统的动态性能时,有必要先探讨它的起动过程。双闭环调速系统突加给定电压*nU由静止状态起动时,转速和电流的过渡过程如图4所示。由于在起动过程中转速调节器ASR经历了不饱和、饱和、退饱和三

双闭环直流调速系统

双 闭 环 直 流 调 速 系 统 姓名: 学号: 专业:电气工程及其自动化 日期:2015年12月23日

摘要 直流电动机具有良好的起动、制动性能,宜于在大范围内平滑调速,在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。该系统中设置了电流检测环节、电流调节器以及转速检测环节、转速调节器,构成了电流环和转速环,前者通过电流元件的反馈作用稳定电流,后者通过转速检测元件的反馈作用保持转速稳定,最终消除转速偏差,从而使系统达到调节电流和转速的目的。该系统起动时,转速外环饱和不起作用,电流内环起主要作用,调节起动电流保持最大值,使转速线性变化,迅速达到给定值;稳态运行时,转速负反馈外环起主要作用,使转速随转速给定电压的变化而变化,电流内环跟随转速外环调节电机的电枢电流以平衡负载电流。 关键词:双闭环,转速调节器,电流调节器 双闭环直流调速系统的设计 双闭环直流调速系统中设置了两个调节器, 即转速调节器(ASR)和电流调节器(ACR), 分别调节转速和电流, 即分别引入转速负反馈和电流负反馈。 两者之间实行嵌套连接,且都带有输出限幅电路。转速调节器 ASR 的输出限幅电压*im U 决定了电流给定电压的最大值;电流调节器 ACR 的输出限幅电压cm U 限制了电力电子变换器的最大输出电压dm U 。 由于调速系统的主要被控量是转速, 故把转速负反馈组成的环作为外环, 以保证电动机的转速准确跟随给定电压, 把由电流负反馈组成的环作为内环, 把转速调节器的输出当作电流调节器的输入,再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE ,这就形成了转速、电流双闭环调速系统。

转速单闭环直流调速系统设计

郑州航空工业管理学院 电力拖动自动控制系统课程设计 07 级电气工程及其自动化专业 0706073 班级 题目转速单闭环的直流拖动系统 姓名 学号 指导教师孙标 二ОО十年月日

电力拖动自动控制系统课程设计 一、设计目的 加深对电力拖动自动控制系统理论知识的理解和对这些理论的实际应用能力,提高对实际问题的分析和解决能力,以达到理论学习的目的,并培养学生应用计算机辅助设计的能力。 二、设计任务 设计一个转速单闭环的直流拖动系统

题目:单闭环不可逆直流调速系统设计 1 技术指标 电动机参数:PN=3KW, n N=1500rpm, UN=220V,IN=17.5A,Ra=1.25 。主回路总电阻R=2.5,电磁时间常数Tl=0.017s,机电时间常数Tm=0.075s。三相桥式整流电路,Ks=40。测速反馈系数=0.07。调速指标:D=30,S=10%。 2 设计要求 (1)闭环系统稳定 (2)在给定和扰动信号作用下,稳态误差为零。 3 设计任务(1)绘制原系统的动态结构图; (2)调节器设计; (3)绘制校正后系统的动态结构图; (4)撰写、打印设计说明书。 4 设计说明书 设计说明书严格按**大学毕业设计格式书写,全部打印.另外,设计说明书应包括以下内容: (1)中文摘要 (2)英文摘要

目录 第一章中文摘要 ································································································ - 1 -第二章英文摘要 ············································································错误!未定义书签。第三章课程设计的目的和意义·············································································· - 1 -1.电力拖动简介 ··························································································· - 1 - 2.课程设计的目的和意义·················································································· - 2 -第四章课程设计内容·························································································· - 2 -第五章方案确定 ································································································ - 3 - 5.1方案比较的论证 ······················································································ - 3 - 5.1.1总体方案的论证比较········································································ - 3 - 5.1.2主电路方案的论证比较····································································· - 4 - 5.1.3控制电路方案的论证比较·································································· - 6 -第六章主电路设计····························································································· - 7 - 6.1主电路工作设备选择 ················································································ - 7 -第七章控制电路设计·························································································· - 8 -第八章结论 ·····································································································- 11 -第九章参考文献 ·······························································································- 11 -

双闭环直流调速系统

转速、电流双闭环调速系统 班级:铁道自动化091 姓名:陈涛 指导老师:严俊 完成日期:2011-10-31 湖南铁道职业技术学院

目录 摘要 (3) 一、直流调速介绍 (4) 1、调速定义 (4) 2、调速方法 (4) 3、调速指标 (4) 二、双闭环直流调速系统介绍 (5) 1、转速、电流双闭环调速系统概述 (5) 2、转速、电流双闭环调速系统的组成 (6) 3、PI调节器的稳态特征 (7) 4、起动过程分析 (8) 5、动态性能 (11) 6、两个调节器的作用 (11) 三、总结 (12)

摘要 随着近代电力电子技术和计算机的发展以及现代控制理论的应用,自动化电力拖动正向着计算机控制的生产过程自动化的方向迈进,以达到高速、优质、高效率地生产。在大多数综合自动化系统中,自动化的电力拖动系统仍然是不可缺少的组成部分。 本文讲述的是转速、电流双闭环直流调速系统,通过学习使我对转速、电流双闭环直流调速系统的组成、调速器的稳态特性和作用以及系统的动态特性有了一定的了解。该系统是在单闭环系统的基础上加以改进后完成的,通过对电力拖动自动控制系统的学习,我们里了解到转速、电流双闭环直流调速系统相对于单闭环调速系统的一些优势,它是通过转速反馈和电流反馈两个环节分别起作用的。 通过这次的学习,我懂得了很多,具有了通过运用理论上所掌握的知识来独立发现问题、思考问题、解决问题的能力,在这次的论文中,我有一次重新学习了转速、电流双闭环直流调速系统,使我这一系统有了更进一步的了解。

转速、电流双闭环调速系统 一、直流调速介绍 1、调速定义 调速是指在某一具体负载情况下,通过改变电动据或电源参数的方法,使机械特性曲线得以改变,从而使电动机转速发生变化或保持不变。 2、调速方法 1.调节电枢供电电压U。改变电枢电压主要是从额定电压往下降低电枢电压,从电动机额定转速向下变速,属恒转矩调速方法。对于要求在一定范围内无 级平滑调速的系统来说,这种方法最好。变化遇到的时间常数较小,能快速响应,但是需要大容量可调直流电源。 2.改变电动机主磁通。改变磁通可以实现无级平滑调速,但只能减弱磁通进行调速(简称弱磁调速),从电机额定转速向上调速,属恒功率调速方 法。变化时间遇到的时间常数同变化遇到的相比要大得多,响应速度较慢,但所需电源容量小。 3.改变电枢回路电阻 <。在电动机电枢回路外串电阻进行调速的方法,设备简单,操作方便。但是只能进行有级调速,调速平滑性差,机械特性较软;空载时几乎没什么调速作用;还会在调速电阻上消耗大量电能。 3、调速指标 1.调速范围(包括:恒转矩调速范围/恒功率调速范围),

单闭环直流调速系统

第十七单元 晶闸管直流调速系统 第二节 单闭环直流调速系统 一、转速负反馈直流调速系统 转速负反馈直流调速系统的原理如图l7-40所示。 转速负反馈直流调速系统由转速给定、转速调节器ASR 、触发器CF 、晶闸管变流器U 、测速发电机TG 等组成。 直流测速发电机输出电压与电动机转速成正比。经分压器分压取出与转速n 成正比的转速反馈电压Ufn 。 转速给定电压Ugn 与Ufn 比较,其偏差电压ΔU=Ugn-Ufn 送转速调节器ASR 输入端。 ASR 输出电压作为触发器移相控制电压Uc ,从而控制晶闸管变流器输出电压Ud 。 本闭环调速系统只有一个转速反馈环,故称为单闭环调速系统。 1.转速负反馈调速系统工作原理及其静特性 设系统在负载T L 时,电动机以给定转速n1稳定运行,此时电枢电流为Id1,对应转速反馈电压为Ufn1,晶闸管变流器输出电压为Udl 。 n n I C R R C U C R R I U n d e d e d e d d d ?+=+-=+-=0)(φ φφ 当电动机负载T L 增加时,电枢电流Id 也增加,电枢回路压降增加,电动机转速下降,则Ufn 也相应下降, 而转速给定电压Ugn 不变,ΔU=Ugn-Ufn 增加。 转速调节器ASR 输出电压Uc 增加,使控制角α减小,晶闸管整流装置输出电压Ud 增加,于是电动机转速便相应自动回升,其调节过程可简述为: T L ↑→Id ↑→Id(R ∑+Rd)↑→n ↓→Ufn ↓→△U ↑→Uc ↑→α↓→Ud ↑→n ↑。 图17-41所示为闭环系统静特性和开环机械特性的关系。

图中①②③④曲线是不同Ud之下的开环机械特性。 假设当负载电流为Id1时,电动机运行在曲线①机械特性的A点上。 当负载电流增加为Id2时,在开环系统中由于Ugn不变,晶闸管变流器输出电压Ud 也不会变,但由于电枢电流Id增加,电枢回路压降增加,电动机转速将由A点沿着曲线①机械特性下降至B’点,转速只能相应下降。 但在闭环系统中有转速反馈装置,转速稍有降落,转速反馈电压Ufn就相应减小,使偏差电压△U增加,通过转速调节器ASR自动调节,提高晶闸管变流器的输出电压Ud0由Ud01变为Ud02,使系统工作在随线②机械特性上,使电动机转速有所回升,最后稳定在曲线②机械特性的B点上。 同理随着负载电流增加为Id3,Id4,经过转速负反馈闭环系统自动调节作用,相应工作在曲线③④机械特性上,稳定在曲线③④机械特性的C,D点上。 将A,B,C,D点连接起来的ABCD直线就是闭环系统的静特性。 由图可见,静特性的硬度比开环机械特性硬,转速降Δn要小。闭环系统静特性和开环机械特性虽然都表示电动机的转速-电流(或转矩)关系,但两者是不同的,闭环静特性是表示闭环系统电动机转速与电流(或转矩)的静态关系,它只是闭环系统调节作用的结果,是在每条机械特性上取一个相应的工作点,只能表示静态关系,不能反映动态过程。 当负载突然增加时,如图所示由Idl突增到Id2时,转速n先从A点沿着①曲线开环机械特性下降,然后随着Ud01升高为Ud02,转速n再回升到B点稳定运行,整个动态过程不是沿着静特性AB直线变化的。 2.转速负反馈有静差调速系统及其静特性分析 对调速系统来说,转速给定电压不变时,除了上面分析负载变化所引起的电动机转速变化外,还有其他许多扰动会引起电动机转速的变化,例如交流电源电压的变化、电动机励磁电流的变化等,所有这些扰动和负载变化一样都会影响到转速变化。对于转速负反馈调速系统来说,可以被转速检测装置检测出来,再通过闭环反馈控制减小它们对转速的影响。也就是说在闭环系统中,对包围在系统前向通道中的各种扰动(如负载变化、交流电压波动、电动机励磁电流的变化等)对被调量(如转速)的影响都有强烈的抑制作用。但是对于转速负反馈调速系统来说,转速给定电压Ugn的波动和测速发电机的励磁变化引起的转速反馈电压Ufn变化,闭环系统对这种给定量和检测装置的扰动将无能为力。为了使系统有较高的调速精度,必须提高转速给定电源和转速检测装置的精度。

原版单闭环直流调速系统

单闭环直流调速系统的设计与仿真 单回路的直流调速系统的设计和仿真 内容摘要:在对调速性能有较高要求的领域,如果直流电动机开环系统稳态性 能不满足要求,可利用速度负反馈提高稳态精度,而采用比例调节器的负反馈调速系统仍是有静差的,为了消除系统的静差,可利用积分调节器代替比例调节器。 通过对单闭环调速系统的组成部分可控电源、由运算放大器组成的调节器、晶闸管触发整流装置、电机模型和测速电机等模块的理论分析,比较原始系统和校正后系统的差别,得出直流电机调速系统的最优模型。然后用此理论去设计一个实际的调速系统,并用MATLAB仿真进行正确性的验证。 关键词:稳态性能稳定性开环闭环负反馈静差 The design and simulation of Single loop dc speed control system Abstract :In the higher demand for performance of speed, if the open loop dc system's steady performance does not meet the requirements, can use speed inverse feedback to improve steadystate precision, but although the speed inverse feedback system adopts proportion regulator,it still have off, in order to eliminate static, can use integral regulator to replace proportion regulator. Based on the theoretical analysis of the single closed loop system which is made up of controllable power, the regulator which is made up of operational amplifier, a rectifier triggered by thyristor , motor model and tachogenerators module, compare the difference of the open loop system and the closed loop system,the original system and the this paper compares the theory of open loop system and the closed-loop system, the difference of primitive system and calibrated system, conclude the optimal model of the dc motor speed control system. Then use this theory to design a practical control system, and verify the validity with MATLAB simulation. Key words: steady-statebehaviour stability open loop Close-loop feedback offset

双闭环调速系统课程设计

目录页 第一章绪论 (2) 1-1课题背景,实验目的与实验设备 (2) 1-2国内外研究情况 (3) 第二章双闭环调速系统设计理论 (3) 2-1典型Ⅰ型和典型Ⅱ型系统 (3) 2-2系统的静,动态性能指标 (4) 2-3非典型系统的典型化 (6) 2-4转速调节器和电流调节器的设计 (7) 第三章模型参数测定和模型建立 (9) 3-1系统模型参数测定实验步骤和原理 (9) 3-2模型测定实验的计算分析 (11) 3-3系统模型仿真和误差分析 (18) 第四章工程设计方法设计和整定转速,电流反馈调速系统 (22) 4-1 设计整定的思路 (22) 4-2 电流调节器的整定和电流内环的校正,简化 (23) 4-3转速调节器的整定和转速环的校正,简化 (25) 4-4系统的实际运行整定 (27) 4-5 关于ASR和ACR调节器的进一步探讨…………………………………… 33 第五章设计分析和心得总结 (34)

5-1实验中出现的问题 (34) 5-2实验心得体会 (35) 第六章实验原始数据 (38) 6-1建模测定数据 (38) 6-2 系统调试实验数据 (39) 第一章绪论 1-1课题背景,实验目的与实验设备 转速,电流反馈控制的调速系统是一种动静态特性优良的直流调速系统,它的控制规律是建立在经典控制规律的基础上的,用传递函数建立动态数学模型,并从传递函数模型和开环频域特性去总结其控制规律,用跟随和抗扰两个方面的指标去衡量它的动静态性能。转速,电流反馈控制的调速系统是一种串级系统,所以其整定系统参数的方法也借鉴了一般串级系统的差别,但又有不同于一般串级系统的。 本次实验的主要目的是针对一套调速系统(包括电源,电机,励磁回路等)建立模型并整定出带滤波的电流调节器和转速调节器参数,投入运行。实验正值暑期实践及国际交流周,我们将用两周的时间来完成参数测定实验,系统建模,调节器整定和系统投入运行。 本次实验的实验设备包括:

单闭环直流调速系统的设计与仿真实验报告

比例积分控制的单闭环直流调速系统仿真 一、实验目的 1.熟练使用MATLAB 下的SIMULINK 仿真软件。 2.通过改变比例系数K P 以及积分时间常数τ的值来研究K P 和τ对比例积分控制的直流调速系统的影响。 二、实验内容 1.调节器的工程设计 2.仿真模型建立 3.系统仿真分析 三、实验要求 建立仿真模型,对参数进行调整,从示波器观察仿真曲线,对比分析参数变化对系统稳定性,快速性等的影响。 四、实验原理 图4-1 带转速反馈的闭环直流调速系统原理图 调速范围和静差率是一对互相制约的性能指标,如果既要提高调速范围,又要降低静差率,唯一的方法采用反馈控制技术,构成转速闭环的控制系统。转速闭环控制可以减小转速降落,降低静差率,扩大调速范围。在直流调速系统中,将转速作为反馈量引进系统,与给定量进行比较,用比较后的偏差值进行系统控

制,可以有效的抑制甚至消除扰动造成的影响。 当t=0时突加输入U in时,由于比例部分的作用,输出量立即响应,突跳到U ex(t)=K P U in,实现了快速响应;随后U ex(t)按积分规律增长,U ex(t)=K P U in+ (t/τ)U in。在t=t1时,输入突降为0,U in=0,U ex(t)=(t1/τ)U in,使电力电子变换器的稳态输出电压足以克服负载电流压降,实现稳态转速无静差。 五、实验各环节的参数及K P和1/τ的参数的确定 各环节的参数: 直流电动机:额定电压U N=220V,额定电流I dN=55A,额定转速n N=1000r/min,电动机电动势系数C e= min/r。 假定晶闸管整流装置输出电流可逆,装置的放大系数K s=44,滞后时间常数T s=。 电枢回路总电阻R=Ω,电枢回路电磁时间常数T l=电力拖动系统机电时间常数 T m=。 转速反馈系数α= min/r。 对应额定转速时的给定电压U n?=10V。 稳态性能指标D=20,s 5% 。 K P和1/τ的参数的确定: PI调节器的传递函数为 W PI(s)=K Pτs+1 τs =K P τ1s+1 τ1s 其中,τ1=K Pτ。 (1)确定时间常数 1)整流装置滞后时间常数T s=0.00167s;2)转速滤波时间常数T on=0.001s;

双闭环直流调速系统工作原理

双闭环直流调速系统设计 内容摘要 电机自动控制系统广泛应用于各行业,尤其是工业。这些行业中绝大部分生产机械都采用电动机作原动机。有效地控制电.直流电动机具有良好的起动、制动性能,宜于在大范围内平滑调速,在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。有效地控制电机,提高其运行性能,具有很好的现实意义。本文介绍了基于工程设计对直流调速系统的设计,根据直流调速双闭环控制系统的工作原理以及介绍变频调速技术的发展概况,变频调速技术的发展趋势关键词:双闭环控制系统,转速控制环,系统现状,发展趋势 英文翻译:Electrical automatic control system widely used in various industries, especially in industry. Most of the production machinery used in these industries motor as a prime mover. Effectively control electricity. Dc motor has a good start, braking performance, adaptable to smooth speed regulation in large scale, in many need to speed or fast forward and reverse has been widely used in the area of electric drive. Effectively control motor, improve its operation performance, has the very good practical significance. I ntroduced in this paper, based on the engineering design to the design of dc speed regulating system, the working principle of the double closed loop control system of dc speed regulating and also I ntroduce the development general situation and the development trend Key words: double closed loop control system, speed control loop, th e status quo,the development of trend 一:引言 矿井提升机是煤矿、有色金属矿中的重要运输设备,是“四大运转设备”之一。矿井提升系统具有环节多、控制复杂、运行速度快、惯性质量大、运行特性复杂的特点,且工作状况经常交替转换。 近几年,交流调速飞速发展,逐渐有赶超并代替直流调速的趋势。直流调速理论基础是经典控制理论,而交流调速主要依靠现代控制理论。不过最近研制成功的直流调速器,具有和交流变频器同等性能的高精度、高稳定性、高可靠性、

直流电机双闭环调速系统设计.

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 目录 1 绪论 (1) 1.1课题研究背景 (1) 1.2研究双闭环直流调速系统的目的和意义 (1) 2 直流电机双闭环调速系统 (3) 2.1直流电动机的起动与调速 (3) 2.2直流调速系统的性能指标 (3) 2.2.1静态性能指标 (3) 2.2.2动态的性能指标 (4) 2.3双闭环直流调速系统的组成 (6) 3 双闭环直流调速系统的设计 (8) 3.1电流调节器的设计 (8) 3.2转速调节器的设计 (10) 3.3闭环动态结构框图设计 (12) 3.4设计实例 (12) 3.4.1设计电流调节器 (13) 3.4.2设计转速调节器 (15) 4.Matlab仿真 (17) 4.1仿真结果分析 (19) 5 结论 (20) 参考文献 (21)

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊1 绪论 1.1课题研究背景 直流调速是现代电力拖动自动控制系统中发展较早的技术。就目前而言,直流调速系统仍然是自动调速系统的主要形式,电机自动控制系统广泛应用于机械,钢铁,矿山,冶金,化工,石油,纺织,军工等行业。这些行业中绝大部分生产机械都采用电动机作原动机。有效地控制电机,提高其运行性能,对国民经济具有十分重要的现实意义。 以上等等需要高性能调速的场合得到广泛的应用。然而传统双闭环直流电动机调速系统多数采用结构比较简单、性能相对稳定的常规PID控制技术,在实际的拖动控制系统中,由于电机本身及拖动负载的参数(如转动惯量)并不像模型那样保持不变,而是在某些具体场合会随工况发生改变;与此同时,电机作为被控对象是非线性的,很多拖动负载含有间隙或弹性等非线性的因素。因此被控制对象的参数发生改变或非线性特性,使得线性的常参数的PID控制器往往顾此失彼,不能使得系统在各种工况下都保持与设计时一致的性能指标,常常使控制系统的鲁棒性较差,尤其对模型参数变化范围大且具的非线性环节较强的系统,常规PID调节器就很难满足精度高、响应快的控制指标,往往不能有效克服模型参数变化范围大及非线性因素的影响。 1.2研究双闭环直流调速系统的目的和意义 双闭环直流调速系统是性能很好,应用最广的直流调速系统。采用该系统可获得优良的静、动态调速特性。此系统的控制规律,性能特点和设计方法是各种交、直流电力拖动自动控制系统的重要基础。 20世纪90年代前的大约50年的时间里,直流电动机几乎是唯一的一种能实现高性能拖动控制的电动机,直流电动机的定子磁场和转子磁场相互独立并且正交,为控制提供了便捷的方式,使得电动机具有优良的起动,制动和调速性能。尽管近年来直流电动机不断受到交流电动机及其它电动机的挑战,但至今直流电动机仍然是大多数变速运动控制和闭环位置伺服控制首选。因为它具有良好的线性特性,优异的控制性能,高效率等优点。直流调速仍然是目前最可靠,精度最高的调速方法。 通过对转速、电流双闭环直流调速系统的了解,使我们能够更好的掌握调速系统的基本理论及相关内容,在对其各种性能加深了解的同时,能够发现其缺陷之处,通过对该系统不足之处的完善,可提高该系统的性能,使其能够适用于各种工作场合,提高其使用效率。并以此为基础,再对交流调速系统进行研究,最终掌握各种交、直流调速系统的原理,使之能够应用于国民经济各个

运动控制系统双闭环直流调速系统

运动控制课程设计任务书 题目:双闭环直流调速系统设计 使用班级:电气081、082 设计内容 已知电机参数为:PN=500kW,UN=750V,IN=760AΩ,允许过载倍数λ=,触发整流环节Ks=75,Tl=,Tm=,调节器输入输出最大电压为10V,设计双闭环调速系统,达到最理想的调速性能。 主要设计内容包括:1、ACR、ASR调节器类型选择与参数计算。2、系统建模与仿真。3、调节器电路设计。4、主电路设计。5、反馈电路设计。6、触发电路设计。7、故障处理电路设计。 设计步骤 一、总体方案设计 二、参数初步计算。 三、控制系统的建模和MALAB仿真 四、根据仿真结果调整参数 五、主电路及控制电路设计 六、编写课程设计说明书,绘制完整的系统电路图( A3 幅面)。 课程设计说明书要求 1 .课程设计说明书应书写认真.字迹工稚,论文格式参考国家正式出版的书籍和论文编排。 2 .论理正确、逻辑性强、文理通顾、层次分明、表达确切,并提出自己的见解和观点。 3 .课程设计说明书应有目录、摘要、序言、主干内容(按章节编写)、主要结论和参考书,附录应有系统方枢图和电路原理图。 4 .课程设计说明书应包括按上述设计步骤进行设计的分析和思考内容和引用的相关知识

摘要 双闭环(转速环、电流环)直流调速系统是一种当前应用广泛,经济,适用的电力传动系统。它具有动态响应快、抗干扰能力强的优点。直流双闭环调速系统中设置了两个调节器, 即转速调节器(ASR)和电流调节器(ACR), 分别调节转速和电流。可实现频繁的无级快速起动、制动和反转;能满足生产过程自动化系统各种不同的特殊运行要求,历来是自动控制系统的主要执行元件,在轧钢及其辅助机械、矿井卷扬机、挖掘机、海洋钻机、大型起重机、金属切削机床、造纸机、纺织机械等领域中得到了广泛的应用。换向器是直流电机的主要薄弱环节,它使直流电机的单机容量、过载能力、最高电压、最高转速等重要指标都受到限制,也给直流电机的制造和维护添了不少麻烦。然而,鉴于直流拖动控制系统的理论和实践都比较成熟,直流电机仍在广泛的使用。因此,长期以来,在应用和完善直流拖动控制系统的同时,人们一直不断在研制性能与价格都赶得上直流系统的交流拖动控制系统,近年来,在微机控制和电力电子变频装置高度发展之后,这个愿望终于有了实现的可能。在许多需要调速或快速正反向的电力拖动系统领域中得到了广泛的应用。并且随着电力电子器件开关性能的不断提高,直流脉宽调制( PWM) 技术得到了飞速的发展。 关键词: 双闭环,晶闸管,转速调节器,电流调节器,MALAB仿真

双闭环直流调速系统(精)

直流双闭环调速系统设计 1设计任务说明书 某晶闸管供电的转速电流双闭环直流调速系统,整流装置采用三相桥式电路,基本数据为: 直流电动机:V U N 750=,A I N 780=,min 375r n N =,04.0=a R ,电枢电路 总电阻R=0.1Ω,电枢电路总电感mH L 0.3=,电流允许过载倍数5.1=λ,折算到电动机轴的飞轮惯量2 2 4.11094Nm GD =。 晶闸管整流装置放大倍数75=s K ,滞后时间常数s T s 0017.0= 电流反馈系数?? ? ??≈=N I V A V 5.11201.0β 电压反馈系数?? ? ??=N n V r V 12min 032.0α 滤波时间常数.02.0,002.0s T s T on oi == V U U U cm im nm 12===* *;调节器输入电阻Ω=K R O 40。 设计要求: 稳态指标:无静差 动态指标:电流超调量005≤i σ;空载起动到额定转速时的转速超调量 0010≤n σ。

目录 1设计任务与分析? 2调速系统总体设计...................................................................................................................................... 3直流双闭环调速系统电路设计? 3.1晶闸管-电动机主电路的设计........................................................ 3.1.1主电路设计? 3.1.2主电路参数计算................................................................. 3.2转速、电流调节器的设计? 3.2.1电流调节器.................................................................. 3.2.1.1电流调节器设计? 3.2.1.2电流调节器参数选择........................................................ 3.2.2转速调节器.................................................................... 3.2.2.1转速调节器设计.............................................................. 3.2.2.2转速调节器参数选择.......................................................... 4计算机仿真.................................................................................................................................................. 4.1空载起动? 4.2突加负载........................................................................................................................................ 4.3突减负载 5设计小结与体会? 6参考文献.....................................................................................................................................................

双闭环直流电机调速系统设计参考案例

《运动控制系统》课程设计指导书 一、课程设计的主要任务 (一)系统各环节选型 1、主回路方案确定。 2、控制回路选择:给定器、调节放大器、触发器、稳压电源、电流截止环节,调节器锁零电路、电流、电压检测环节、同步变压器接线方式(须对以上环节画出线路图,说明其原理)。 (二)主要电气设备的计算和选择 1、整流变压器计算:变压器原副方电压、电流、容量以及联接组别选择。 2、晶闸管整流元件:电压定额、电流定额计算及定额选择。 3、系统各主要保护环节的设计:快速熔断器计算选择、阻容保护计算选择计算。 4、平波电抗器选择计算。 (三)系统参数计算 1、电流调节器ACR 中i i R C 、 计算。

2、转速调节器ASR 中n n R C 、 计算。 3、动态性能指标计算。 (四)画出双闭环调速系统电气原理图。 使用A1或A2图纸,并画出动态框图和波德图(在设计说明书中)。 二、基本要求 1、使学生进一步熟悉和掌握单、双闭环直流调速系统工作原理,了解工程设计的基本方法和步骤。 2、熟练掌握主电路结构选择方法,主电路元器件的选型计算方法。 3、熟练掌握过电压、过电流保护方式的配置及其整定计算。 4、掌握触发电路的选型、设计方法。 5、掌握同步电压相位的选择方法。 6、掌握速度调节器、电流调节器的典型设计方法。 7、掌握电气系统线路图绘制方法。 8、掌握撰写课程设计报告的方法。 三、 课程设计原始数据

有以下四个设计课题可供选用: A 组: 直流他励电动机:功率P e =1.1KW ,额定电流I e =6.7A ,磁极对数P=1, n e =1500r/min,励磁电压220V,电枢绕组电阻R a =2.34Ω,主电路总电阻R =7Ω,L ∑=246.25Mh(电枢电感、平波电感和变压器电感之和),K s =58.4,机电时间常数 T m =116.2ms ,滤波时间常数T on =T oi =0.00235s ,过载倍数λ=1.5,电流给定最大值 10V U im =*,速度给定最大值 10V U n =* B 组: 直流他励电动机:功率P e =22KW ,额定电压U e =220V ,额定电流I e =116A,磁极对 数P=2,n e =1500r/min,励磁电压220V,电枢绕组电阻R a =0.112Ω,主电路总电阻R = 0.32Ω,L ∑=37.22mH(电枢电感、平波电感和变压器电感之和),电磁系数 C e =0.138 Vmin /r ,K s =22,电磁时间常数T L =0.116ms ,机电时间常数T m =0.157ms , 滤波时间常数T on =T oi =0.00235s ,过载倍数λ=1.5,电流给定最大值 10V U im =*,速度给定最大值 10V U n =* C 组: 直流他励电动机:功率Pe =145KW ,额定电压Ue=220V ,额定电流Ie=733A,磁极对数P=2,ne=430r/min,励磁电压220V,电枢绕组电阻Ra=0.0015Ω,主电路总电阻R =0.036Ω,Ks=41.5,电磁时间常数TL=0.0734ms ,机电时间常数

单闭环直流调速系统

第十七单元晶闸管直流调速系统 第二节单闭环直流调速系统 一、转速负反馈直流调速系统 转速负反馈直流调速系统得原理如图l7-40所示。 转速负反馈直流调速系统由转速给定、转速调节器ASR、触发器CF、晶闸管变流器U、测速发电机TG等组成。 直流测速发电机输出电压与电动机转速成正比。经分压器分压取出与转速n成正比得转速反馈电压Ufn。 转速给定电压Ugn与Ufn比较,其偏差电压ΔU=Ugn—Ufn送转速调节器ASR输入端。 ASR输出电压作为触发器移相控制电压Uc,从而控制晶闸管变流器输出电压Ud。 本闭环调速系统只有一个转速反馈环,故称为单闭环调速系统、 1.转速负反馈调速系统工作原理及其静特性 设系统在负载TL时,电动机以给定转速n1稳定运行,此时电枢电流为Id1,对应转速反馈电压为Ufn1,晶闸管变流器输出电压为Udl。 当电动机负载TL增加时,电枢电流Id也增加,电枢回路压降增加,电动机转速下降,则Ufn也相应下降, 而转速给定电压Ugn不变,ΔU=Ugn—Ufn增加。 转速调节器ASR输出电压Uc增加,使控制角α减小,晶闸管整流装置输出电压Ud增加,于就是电动机转速便相应自动回升,其调节过程可简述为: T L↑→Id↑→Id(R∑+Rd)↑→n↓→Ufn↓→△U↑→Uc↑→α↓→Ud↑→n↑。 图17-41所示为闭环系统静特性与开环机械特性得关系。

图中①②③④曲线就是不同Ud之下得开环机械特性。 假设当负载电流为Id1时,电动机运行在曲线①机械特性得A点上、 当负载电流增加为Id2时,在开环系统中由于Ugn不变,晶闸管变流器输出电压Ud也不会变,但由于电枢电流Id增加,电枢回路压降增加,电动机转速将由A点沿着曲线①机械特性下降至B’点,转速只能相应下降、 但在闭环系统中有转速反馈装置,转速稍有降落,转速反馈电压Ufn就相应减小,使偏差电压△U增加,通过转速调节器ASR自动调节,提高晶闸管变流器得输出电压Ud0由Ud01变为Ud02,使系统工作在随线②机械特性上,使电动机转速有所回升,最后稳定在曲线②机械特性得B点上。 同理随着负载电流增加为Id3,Id4,经过转速负反馈闭环系统自动调节作用,相应工作在曲线③④机械特性上,稳定在曲线③④机械特性得C,D点上。 将A,B,C,D点连接起来得ABCD直线就就是闭环系统得静特性、 由图可见,静特性得硬度比开环机械特性硬,转速降Δn要小。闭环系统静特性与开环机械特性虽然都表示电动机得转速-电流(或转矩)关系,但两者就是不同得, 闭环静特性就是表示闭环系统电动机转速与电流(或转矩)得静态关系,它只就是闭环系统调节作用得结果,就是在每条机械特性上取一个相应得工作点,只能表示静态关系,不能反映动态过程。 当负载突然增加时,如图所示由Idl突增到Id2时,转速n先从A点沿着①曲线开环机械特性下降,然后随着Ud01升高为Ud02,转速n再回升到B点稳定运行,整个动态过程不就是沿着静特性AB直线变化得。 2.转速负反馈有静差调速系统及其静特性分析 对调速系统来说,转速给定电压不变时,除了上面分析负载变化所引起得电动机转速变化外,还有其她许多扰动会引起电动机转速得变化,例如交流电源电压得变化、电动机励磁电流得变化等,所有这些扰动与负载变化一样都会影响到转速变化。对于转速负反馈调速系统来说,可以被转速检测装置检测出来,再通过闭环反馈控制减小它们对转速得影响。也就就是说在闭环系统中,对包围在系统前向通道中得各种扰动(如负载变化、交流电压波动、电动机励磁电流得变化等)对被调量(如转速)得影响都有强烈得抑制作用、但就是对于转速负反馈调速系统来说,转速给定电压Ugn得波动与测速发电机得励磁变化引起得转速反馈电压Ufn变化,闭环系统对这种给定量与检测装置得扰动将无能为力。为了使系统有较高得调速精度,必须提高转速给定电源与转速检测装置得精度。

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