电力传动与自动控制系统6

第二篇 直流调速系统
第5章晶闸管自动调速系统
5.1 单环控制调速系统
一、静特性
由 D n s N (m 1 n a s)x ， 只 nN 足 要 ,够 调小 速 s就 指 可 标 ,以 D 足足 够够
直流电动机的机械特性（开环）
定义
K e C e K m C m
n Ud Ke
R KeKm
电流截止负反馈
当Ia
Ib
时，电流反馈
j
当Ia
Ib
时，电流不反馈
j
第5章晶闸管自动调速系统
5.2 单环控制调速系统的限流保护—电流截止负反馈
一、电流截止负反馈工作原理
电枢回路串入电流采
样电阻Ri
当Ia Ibj时，IaRi Ubj, D不导通，无Ui输出， 电流不反馈
当Ia
I
时，
bj
I
a
Ri
U bj ,
D导通，有 U i输出， 形成电流反馈 ,
并且 U i I a Ri U bj
第5章晶闸管自动调速系统
5.2 单环控制调速系统的限流保护—电流截至负反馈
nk
Ra Ke
Ia
nb
Ra Ke(1K)
Ia
(2)相同理想空载转速n0下，静差率比较
nb
nk 1 K
sk
sk n0k
sb
sb n0b
(3)相同静差率s下，调速范围比较
Dk
snN nk (1s)
Db
snN nb(1s)
sb
sk 1 K
Db (1 K )Dk
闭环系统 只要K充 分大，就 可满足任 何调速系 统指标s、
T L n ( n 0 不变 ) n ( 测速 )
U
n
(U
* 不变
n
)
U
晶闸管 U d
n 0 n
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第5章晶闸管自动调速系统
5.1 单环控制调速系统
一、静特性
1.电压比较环节
UUn *Un
2.放大器
Uct KpU
3.晶闸管触发整流
Ud KsUct
4.电枢回路
D
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第5章晶闸管自动调速系统
5.1 单环控制调速系统
三、转速负反馈系统的抗扰性能
负载扰动 TL n n Un U Ud n
电源扰动 Us Ud nUn
U Ud n
测速扰动 n未变Un U Ud n
(1)在反馈环内前向通道的各环节的扰动能够被抑制 (2)给定信号与测量通道上的扰动不能被抑制
U d E a Ia R a K e n Ia R a
5.转速测量环节
Un n
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第5章晶闸管自动调速系统
5.1 单环控制调速系统
一、静特性
闭环系统
n Un *
1K KppK Kss/K /eKe Ke(K 1 AK)
n 1 IaRa Ke(1K)
nK e K (1 A U n * K )K e(R 1 aK )Ian0b nb KKpKs/Ke KA KpKs
电力传动 与自动控 制系统6
第4章 三相异步电动机的 启动、制动与调速
4.3 三相异步电动机的调速
三、变转差调速 2.串级调速（绕线型异步机）
(1)机械特性
I2
sE2 Ei r22 (sx2)2
TeCmjmI2co2s Cmjmr22 s(E 2 sr22 x)2Cmjmr22 E (is r22 x)2T1T2
开环系统
UdKpKsUn *KA Un *
nKK AU en *R K eaIan0knk
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第5章晶闸管自动调速系统
5.1 单环控制调速系统
二、开环系统与闭环系统性能比较
nKAUn *Ra Ke Ke
Ian0knk
(1)相同负载Ia下，硬度比较
nK e K (1 A U n * K )K e(R 1 aK )Ian0b nb
第5章晶闸管自动调速系统
5.1 单环控制调速系统
四、参数计算
已知电机与晶闸管装置参数，要求系统性能达到指标s、D，求出Kp。
由于 D snN ，开环系统往 时往 满 s和 不 足 D性 能能 同 n(1s)
首先求 nk出 R Kea Ia, 再求出 nb D(s1n Ns), 再 由 nb1 n K k 得K 到 n nb k1
第4章 三相异步电动机的 启动、制动与调速
4.3 三相异步电动机的调速
三、变转差调速 3.调压调速（鼠笼型异步机）
(1) 同步转速不变 (2)最大转矩与电压 平方，Sm不变，s 不变
(3)启动转矩与电压 平方成正比
(4)低速时特性软 (5) 调速范围小
Te 2f1r13 nrsp2U 1 2 2r 2/(x s1x2 )2U12
最后 K K p 由 K s /K e,求K p 出
例题中
Δnk =354.3 r/min，要满足s <= 0.05，D=10，Δnb =7.9 r/min，闭
环放大倍数 K=43.85，求得 Kp=47.6
第5章晶闸管自动调速系统
5.2 单环控制调速系统的限流保护—电流截止负反馈
问题的提出
启动或者堵转时 n 0Un 0U Un*() Uct KpUn*() Ud (Ea 0) Ia
Te
Ud Ke
R Ke
Ia
n0
n
T LT e n (n 0 不 ) 变 n
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第5章晶闸管自动调速系统
5.1 单环控制调速系统
一、静特性
由 D n s N (m 1 n a s)x ， 只 nN 足 要 ,够 调小 速 s就 指 可 标 ,以 D 足足 够够
闭环系统(a→b)
调速静态指标： (1)静差率s(小), (2)调速范围D(大)
D snmax nN (1s)
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第5章晶闸管自动调速系统
5.1 单环控制调速系统
调速静态指标： 静差率s(小) 调速范围D(大)
D snmax nN (1s)
闭环系统的工作过程 测速发动机测量电机转速n得到Un、与给定转速Un*比较得到转速误差 ΔU，放大后产生触发脉冲控制晶闸管导通角α，控制电机的电枢电压， 控制电机转速。
第4章 三相异步电动机的 启动、制动与调速
4.3 三相异步电动机的调速
三、变转差调速
4.电磁转差离合器调速 电机转速不变，控制电磁转差离合器调速
(1).增加一套装置；(2)功率损耗型调速，低速效率低
第二篇 直流调速系统
第5章晶闸管自动调速系统
百度文库5.1 单环控制调速系统
复习
直流电动机的三种调速方法： (1) 电枢绕组串电阻调速(有级调速、功耗型、低速硬度低) (2) 降电枢电压调速(性能好、功率装置) (3) 改变磁通调速(只用于高速)