1、第一章 电弧焊自动控制技术 1-1 电弧焊接过程参数的恒值控制,二、转速自动调节方法 (一)电枢电压负反馈 1.直接迭加式 电枢电压负反馈直接串加在阻容移相晶闸管触发电路中。 2.间接迭加式 电枢电压负反馈加在触发电路前置放大器输入端 (二)电枢电压负反馈和电枢电流正反馈 (三)电势负反馈 三、动态特性的改善,1.直接迭加式 电枢电压负反馈直接串加在阻容移相晶闸管触发电路中。,主电路原理励磁电路：桥式整流 电枢电路：半波可控整流Ude = E + IRa=Cen + IRa电枢电压 电动势 转子内阻压降,主电路原理 励磁电路：桥式整流 电枢电路：半波可控整流,控制电路原理 触发电路原理abcd
2、efa回路的电压降代数和为0。,UbaUR5UdeUfe=0 UR5 = Uba Ufe Ude触发电压 阻容移相信号 给定信号 反馈信号,控制电路原理 触发电路原理abcdefa回路的电压降代数和为0。,UbaUR5UdeUfe=0 UR5 = Uba Ufe Ude触发电压 阻容移相信号 给定信号 反馈信号,给定信号Ufe,Ufe,阻容移相信号 Uba 反馈信号Ude,Uba,Ude,自动控制原理 网压增加时，UyUde，n (UfeUde)UR5SCR触发导通时间右移,导通角Ude，n回到稳态 负载增加时，I，n电源内阻影响电枢供电电压, UdeUfeUdeUR5导通角Ude，n可以补偿
3、转子内阻压降IRa，而电动势E=Cen 不影响Ude，不能补偿,2.间接迭加式 电枢电压负反馈加在触发电路前置放大器输入端,负反馈讯号从R3、R4构成的分压器上取出。一般取R3+R4为10左右，反馈深度10。给定控制讯号从电位器W1中点取出。在BG1的基极发射极回路中Uu和Ug反极性串联着，加在触发电路前置放大器输入端。Ud即电动机转速的调节范围将取决于给定讯号 Ug的调节范围，但调节反馈深度也会对Ud即转速的调节范围有影响。,主电路原理,励磁电路：桥式整流 电枢电路：桥式整流串联可控硅Ude = E + IRa=Cen + IRa电枢电压 电动势 转子内阻压降,控制（触发）电路原理,U=Ug
4、Uu 偏差信号U 给定信号Ug 反馈信号Uu,整流稳压电路部分,单结晶体管电路部分,控制（触发）电路部分,自动控制原理,网压增加时，UyUd，nUuU BG1基极和集电极电流C1充电速度第一个触发脉冲右移可控硅导通角Ud，n回到稳态 负载增加时，I，n电源内阻使UyUdUuUBG1基极和集电极电流 C1充电速度第一个触发脉冲左移可控硅导通角Ud，n可以补偿转子内阻压降IRa，而电动势E=Cen不影响Ud，不能补偿,(二)电枢电压负反馈和电枢电流正反馈,带有电压负反馈和电流正反馈的晶闸管拖动电路,电枢电压反馈讯号Uu从R3、R4构成的分压器上取出电枢电流正反馈讯号Ui从跟电枢串联的电阻R5上取出
5、。R5的数值为零点几到几欧姆(取决于电机功率)。在R4 、W3和R5构成的回路中，UW3=Ui-Uu。从W3电位器中点取出的控制讯号，为包含有电枢电流正反馈和电枢电压负反馈的组合讯号Ui-u ：,当负载增加时，Ui和Ui-u随之增加，晶闸管导通角增加，电机转速因负载增加而引起的减慢就可以得到补偿。,主电路原理,励磁电路：桥式整流 电枢电路：桥式整流串联可控硅Ude = E + IRa=Cen + IRa电枢电压 电动势 转子内阻压降,主电路原理,励磁电路：桥式整流 电枢电路：桥式整流串联可控硅Ude = E + IRa=Cen + IRa电枢电压 电动势 转子内阻压降,触发电路原理,U = U
6、g + Uiu 偏差信号 给定信号 反馈信号,自动控制原理,网压增加时, UyUd，n UuUiuU IbBG1IcBG1 IbBG2IcBG2 第一个触发脉冲右移 SCR导通角 Ud，n回到稳态 负载增加时, I，n UiUiuU SCR导通角 Ud，n回到稳态,电枢电流正反馈要受限制,电枢电流正反馈只能跟电枢电压负反馈同时采用，且反馈量（R5数值）不能过大，否则极易引起振荡。 电机功率或电枢电流较大时，电枢电流反馈讯号也可以用电流互感器、霍尔元件等传感检测方法。,（三）电势负反馈,若取 ，式中Ri为电动机电枢电阻，则：,电势负反馈的特点,E=Cen为电动机反电势，反馈讯号为跟电动机反电势，
7、也即跟电动机转速成正比的负反馈讯号，这种反馈将使电动机任何转速干扰都能得到补偿，调节精度是比较高的。电势负反馈实际上是电枢电压负反馈和电枢电流正反馈的一个特定组合情况。 对功率较大的拖动系统，R5的严重发热将引起失配，影响反馈控制精度。,三、动态特性的改善,(一)防止振荡的措施 带有反馈调节器的拖动系统容易产生电动机转速忽快忽慢的振荡，即不稳定现象。原因是调节对象和调节器具有惯性。 消除振荡的常用措施是： (1)适当减小放大倍数，或者在带有正反馈的系统中减小正反馈量。 (2)加入电枢电压或电势微分负反馈。如在图中的R1并联电容C。 (3)在放大器中加入局部负反馈或积分环节 。图中输入端并联50
8、100F电容C1。,(二)限制起动冲击的措施 带有电枢电压或电势负反馈的拖动系统中，起动时因电枢转速为零和内阻很小，负反馈讯号几乎为零，给定讯号总是可使晶闸管全导通，造成电机起动电流和转速有一个很大的冲击值。 (1)加入一个积分环节 如图中的C1，当给定讯号突然接通时，C1的充电过程将能缓解起动冲击。 (2)加入电流截止负反馈,利用稳压管的电流截止负反馈,C、BG、DW、W等元件是为电流截止负反馈而加入的。在正常电枢电流范围内，不足以使DW反向击穿，不起作用。电枢电流超过正常值时，DW被击穿，BG导通，C充电电流被旁路，其充电速度减慢，晶闸管导通角和电机转速减小。电枢电流越大，转速降低越显著，直至停转。电枢电流恢复正常值时，这一反馈又会自动停止，转速又回升。在起动过程中，它将限制起动电流，延缓起动速度。遇到过载时则将起过载保护作用。,
