直流电动机调速系统

1. 转速负反馈单闭环有静差调速系统 （5）抗扰能力
系统对被反馈环包围的前向通道上的扰动都有抑制功能。
例如：① UkUd n Uf△UUkUd n
② Id n Uf△UUkUd n
- IdR
Ug +
△U
Uk Kp
Ks Ud +
E
1/Ce
n
- Uf
γ
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第7章 直流电动机调速系统 第二部分
机 电 传
7-5 单闭环直流调速系统
动 控
制
一、单闭环有静差调速系统
2. 电压负反馈单闭环有静差调速系统（见教材P282图7-38） 它只能补偿可控整流电源的等效内阻所引起的速度降落， 故它主要不是用来稳速，而是用它来防止过电压， 改善动态特性、加快过渡过程。
3. 电压负反馈与电流正反馈组成的 转速负反馈单闭环有静差调速系统（见教材P278图7-39） 电流正反馈可以补偿电动机电枢电阻压降IaRa， 因而扩大了调速范围，提高了转速的稳定性。 只要二者比例配合适当，可以起到速度负反馈的作用。
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第7章 直流电动机调速系统 第二部分
机 电 传
7-5 单闭环直流调速系统
动 控
制
一、单闭环有静差调速系统
1. 转速负反馈单闭环有静差调速系统 （2）调节原理
经过放大器 ，产生控制电压Uk， 通过触发器，改变控制角α，
使整流器的输出电压Ud改变，从而控制电动机的转速n。
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第7章 直流电动机调速系统 第二部分
① 在相同的负载电流下，闭环系统的静态转速降 仅为开环系统转速降的1／(1＋K )倍 (K 是闭环系统的开环放大倍数)。 从而大大提高了机械特性的硬度， 使系统的静差度大为减小。
② 在给定电压一定时，闭环系统的理想空载转速 仅为开环时的1／(1＋K )倍。 为了使闭环系统获得与开环系统相同的理想空载转速， 闭环时的给定电压须比开环时的提高(1＋K )倍。
②晶体管脉宽调速系统 的组成基本工作原理与主要特点。
难点
①比例积分调节器(PI调节器)的调节作用； ②晶体管脉宽调速系统中主电路(功率开关放大器)
工作时的电压、电流波形分析。
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第7章 直流电动机调速系统 第二部分
机 电 传
7-5 单闭环直流调速系统
动 控
制
一、单闭环有静差调速系统
系统中采用比例调节器。系统具有以下性质：
电动机 +
M -
n 转速 +
测速发电机
-
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第7章 直流电动机调速系统 第二部分
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7-5 单闭环直流调速系统
动 控
制
一、单闭环有静差调速系统
1. 转速负反馈单闭环有静差调速系统 （2）调节原理 在反馈控制的闭环直流调速系统中， 与电动机同轴安装一台测速发电机 TG ， 从而引出与被调量转速成正比的负反馈电压Uf ， 与给定电压 Ug 相比较后，得到转速偏差电压 U ，
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第7章 直流电动机调速系统 第二部分
机 电 传
动
第二部分
控 制
直流电动机调速系统
➢ 7-5 单闭环直流调速系统
➢ 7-6 双闭环直流调速系统
➢ 7-7 晶闸管-电动机可逆调速系统
➢ 7-8 晶体管直流脉宽调速系统
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第7章 直流电动机调速系统 第二部分
wk.baidu.com机 电 传
动
控
基本要求
制
①掌握自动调速系统中各个基本环节、 各种反馈环节的作用与特点；
②掌握各种常用的自动调速系统的 调速原理、特点及适用场所；
③能根据生产机械的特点和要求来 正确选择机电传动控制系统， 能处理控制系统运行时所出现的一般问题。
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第7章 直流电动机调速系统 第二部分
机 电 传
动
重点
控 制
①几种常用反馈(转速负反馈、 电压负反馈与电流正反馈、电流截止负反馈) 系统的工作原理，特点与作用；
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机 电 传
7-5 单闭环直流调速系统
动 控
制
一、单闭环有静差调速系统
③ 在相同的最高转速和相同的低速 最大允许静差度的条件下， 闭环系统的调速范围为开环系统的(1+K)倍。
所以： 提高开环放大倍数K是减小闭环系统静差度、 扩大调速范围的有效措施。 但K太大，对系统的动态稳定性不利。
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7-5 单闭环直流调速系统
动 控
制
二、单闭环无静差调速系统
系统组成见教材P281图7-43。 单闭环无静差调速系统中采用比例积分（PI）调节器，
比例部分迅速反映调节作用，动态响应快，
积分部分最终消除静态偏差。
因此较好地解决了系统静态与动态的矛盾，获得广泛应用。
机
目录 ·第7章
电 传
动
控
第7章 直流电动机调速系统
制
➢ 7-1 电力半导体器件
➢ 7-2 可控整流电路 ➢ 7-3 逆变与脉宽调制
第一 部分
➢ 7-4 电力半导体器件和装置的保护
➢ 7-5 单闭环直流调速系统
➢ 7-6 双闭环直流调速系统 ➢ 7-7 晶闸管-电动机可逆调速系统
第二 部分
➢ 7-8 晶体管直流脉宽调速系统
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第7章 直流电动机调速系统 第二部分
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7-5 单闭环直流调速系统
动 控
制
一、单闭环有静差调速系统
1. 转速负反馈单闭环有静差调速系统 （1）系统组成
+
给定电压
偏差
+ 电压 放
Ug △U 大 Uk
--
器控
- Uf +
负反馈
制 电
电压
压
～u
触
发α 器控
制 角
+
整
Id
流 Ud 输出
器
电压
-
+ Utg TG -
1. 转速负反馈单闭环有静差调速系统 （4）扰动作用与影响
Ug +
各种
-
扰动作用
最终都要
影响到转速
Kp变化 电源波动
Id变化
- IdR
电阻变化 励磁变化
△U
Uk Kp
Ks Ud +
E
1/Ce
n
Uf
γ
检测误差
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动 控
制
一、单闭环有静差调速系统
机 电 传
7-5 单闭环直流调速系统
动 控
制
一、单闭环有静差调速系统
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转速负反馈单闭环有静差调速系统
（3）闭环系统的 稳态结构框图
Ug +
△U
Uk
Kp
Ks
Ud
-IdR +
E
1/Ce
n
- Uf
γ
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7-5 单闭环直流调速系统
动 控
制
一、单闭环有静差调速系统
对于反馈检测元件和给定电源误差的消除，
闭环系统是无能为力的，故高精度的自动调速系统必须
有高精度的检测元件和给定电源作保证。
单闭环调速系统解决不了系统工作时冲击电流大的问题，
所以，还要加电流截止负反馈环节来限制过大的电流。
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第7章 直流电动机调速系统 第二部分
机 电 传
7-5 单闭环直流调速系统