1、传动 机电传动控制系统 2009 2010年第一学期 2 直流机电传动控制系统 2 1 概述 2 2 直流电机的结构与原理 2 3 直流电机的调速 2 4 转速负反馈 2 5 转速负反馈无静差系统 2 6 双闭环调速系统 2 7 可逆驱动系统 直流 2 4 转速负反馈 i 稳速的概念ii 系统的构成iii 工作原理iv 静特性方程v 开环与闭环之比较vi 特点与规律 2 4 转速负反馈 i 稳速的概念 1 速度调节 在某一特定的负载下 靠人为改变机械特性而得到的 2 速度变化 在某条机械特性下 由于负载改变而引起的 2 4 转速负反馈 i 稳速的概念 1 速度调节 在某一特定的负载下 靠人为改
2、变机械特性而得到的 2 速度变化 在某条机械特性下 由于负载改变而引起的 3 稳速是一个动态过程在速度调节时 迅速达到并稳定在设定速度 在速度变化时 迅速恢复并稳定在原来速度上 ii 系统的构成 If If iii 工作原理 iii 工作原理 对于一特定的电机M 设定转速ng Ug经过过渡过程 实际转速n趋向于ng TL Ia IaRa n Ud U Uk Ud n ng 趋近于设定转速 调速 稳速 iv 静特性方程 K K 闭环系统的开环放大系数 v 开环与闭环之比较 n0 nN n KpKsUgIaRaKe 1 K Ke 1 K v 开环与闭环之比较 n0闭 nN闭两部分 n0闭 空载转速
3、 取决于给定Ug nN闭 速降 取决于负载TL n KpKsUgRaTKe 1 K KeKt 1 K 比较 n0闭 nN闭 n0开 nN开 n KpKsUgRaTKe 1 K KeKt 1 K 1 额定转速降 nN闭 nN开 1 1 K 同样负载扰动下 闭环的速降比开环的速降小 1 K 倍 2 静差率 s开 nN闭 n0开 s闭 nN闭 n0闭当n0开 n0闭时 s闭 s开 1 1 K 同样的理想空载转速下 闭环的静差率比开环的静差率小 1 K 倍 同样的静差率要求下 闭环的调速范围比开环的调速范围大 1 K 倍 即D闭 1 K D开 3 调速范围 由 和 vi 特点与规律 1 服从给定与抵抗
4、扰动 2 系统的精度取决于给定电压和反馈控制元件的精度 3 上述系统是有静差的系统 例2 4 前述例2 3中 龙门刨床要求 D 20 s 5 现考虑采用闭环系统 则如何才能满足上述要求 已知 ks 30 n 0 015V min r Ke 0 2V min r 例2 5 某直流转速调速范围D 10 额定转速nN 1000r min 开环转速降落 n开 100r min 若要求系统的静差率由15 减到5 则系统的开环放大倍数如何变化 试画出这种系统的原理图 解 当s 15 D开 nN s n开 1 s 1000 15 100 1 15 1 76 1 k D闭 D开 k1 10 1 76 1 4 67当s 5 D 开 1000 5 100 1 5 0 53 1 k D闭 D 开 k2 10 0 53 1 18 系统的开环放大倍数k从4 67增大到18 开 K 275 2 63 103 6kp K ks Ke 103 6 30 0 015 0 2 46 v n U 驱动 触发 放大 Uk 直流电机调速系统 Uk U n Uk U n
