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单闭环直流调速系统
转速负反馈直流调速系统的组成:一般由转速给定、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。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,转速下降,则转速反馈电压Ufn也下降,而给定电压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,晶闸管输出电压Ud增加,于是转速便相应自动回升。
调节过程:
TL↑→Id↑→Id(R∑+Rd)↑→n↓→Ufn↓→ΔU↑→Uc↑→α↓→Ud↑→n↑
转速单闭环系统的主要特点是什么?
①、要稳定哪个物理量就引入该物理量的负反馈。
②、凡被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)对被调量(如转速)的影响都有强烈的抑制作用。
③、反馈环外扰动不能被抑制。
④、K越大,稳态误差越小,但K过大可能导致不稳定。
⑤、负反馈系统稳定,正反馈系统不稳定。
为什么改变给定电压能够改变电动机转速?
答:因为改变给定电压改变了系统的给定参数。
若改变分压比是否可以改变电动机转速?为什么?
答:改变分压比可以改变电动机转速。
因为调节分压比就改变了反馈量,从而改变了系统的给定参数。
如果测速机励磁发生变化,系统有无克服这种扰动能力?
答:测速机励磁发生变化,系统无法克服这种扰动,因为故障点超出了系统的闭环范围。
转速负反馈单闭环调速系统,电机参数PN=2.2KW、UN=220V、IN=12.5A、 NN =1500r/min、Rd=2Ω、RS=1Ω
KS=30、D=20、静差率S≤10%
试求:①、若采用开环控制系统能否满足要求?
机械特性方程:
:电动机结构常数 :电枢电阻
所以:= =0.13 V.min/r
==288.46 r/min
==0.16=16%
因为大于10%,所以不能满足。
Ce:电动势常数 Δn开:电枢电阻引起转速降 S开:静差率
②、给定信号U*n=10V,N=1000r/min时,α=?
放大器放大倍数Kp多大时才能满足要求?
==0.01
转速降落:
=288.46
=8.33r/min
闭环系统开环放大倍数:
= 33.63
因为:
所以:=14.6
③、加入电流负反馈在系统中起到什么作用?
答:起到抑制过电流Imax作用。
④、给定电源扰动或测速电机误差是否会影响系统稳定特性?
答:给定电源扰动或测速电机误差都会影响系统给定参数的变化,从而引起系统振荡,使系统不稳定。
⑤、改变转速应调节那些参数?若改变ASR放大倍数或晶闸管装置的放大倍数行不行?
答:因为
所以:改变转速应调节给定电压或改变转速反馈系数。
改变ASR放大倍数或晶闸管装置的放大倍数不行。
转速、电流双闭环直流调速系统
组成:系统由转速负反馈与转速调节器ASR组成转速环,由电流负反馈与电流调
节器ACR组成电流环。电流环为内环,转速环为外环。
1、双闭环直流调速系统稳定运行时,ASR和ACR两个调节器的
输入偏差是多少?写出ASR和ACR两个调节器的输入电压
表达式?
稳态运行时,输入偏差:
输出电压表达式:
2、若ASR和ACR两个调节器改为P调节器,对系统的静态性能有什么影响?
为有静差系统,系统静特性医硬度降低。
动态不理想(因为它没有积分,它的变化随参数的变化立即变化)。
稳定性差。
3、若改变双闭环直流调速系统的转速可调节什么参数?改变转速调节器放大倍
数Kp、可控整流装置放大倍数Ks或反馈系数α、β行不行?要整定堵转电
流Idm应调节什么参数?
答:因为:
①、改变转速可调节或α
②、调节Kp;Ks; β不行,调节α可以
因为:
③、要整定堵转电流应调节或β
4、描述电流环、速度环在系统中的实际调试过程?
先内环,后外环,调节器参数取决于稳态精度和动态校正要求。
电流环的调试;
电流调节器ACR设为PI调节器
直流电动机不加励磁且将其处于堵转状态
通电后,调节给定电位器KP1,使其输出电流达到1/2Ie,用分流器和电流表结合,电流表应稳定指示,若电流不稳定,通过调节ACR的PI参数,先调节P。
用突加给定信号的方法,使用示波器观察电流输出情况。
速度环的调试:
电动机加额定励磁
速度反馈极性
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