第十一章直流传动控制系统.ppt

第十一章 直流传动控制系统 七、自动控制系统的分类 （前面讲的是机电传动系统的分类） 自动控制系统的分类方法主要有如下几种： 1、按反馈的物理量分为：速度、位移、压力、流量、电压、电流负反馈（正反馈）控制系统等； 2、按调节的复杂程度分为：单环、双环、多环控制系统； 3、按误差大小分为：有静差、无静差控制系统； 4、按给定变化规律分为: 振动料斗示意图 等距离控制 酒瓶等距离调整装置 单螺杆传送装置 液体装料传送装置 液位定量灌装机构 图为旋塞式灌装机构，它由计量筒1、细管2、贮液罐3、液管4、旋塞5等组成。在图8－1（a）中，三通旋塞5接通贮液罐和计量筒，贮液罐内的液体料因压力差经液管4流入计量筒，计量筒中与进入液体等体积的空气，因受液体料的排挤由细管2排出。当计量筒中的液体升高使液面遮住细管下端口时，简内空气通路被隔断，此时，液体沿细管继续上升而简内液面变化甚微，直到细管内液面与贮液罐液面持平，液体流动停止，定量结束。这时旋塞转动90。堵住进液管口，接通计量筒和灌装口6，如图（b）所示，筒内液体料就灌人容器中，分离、灌装同时完成。计量筒内液位高度通过细管在筒内的插入深度来改变，将细管往下插，液位降低，如图（c）所示，反之液位升高，依此实现定量。 灌装的液体量可根据计量筒内液位高度来计算，误差大小取决于细管和旋塞内液体的量。定时靠旋塞驱动机构来控制，灌装时间取决于液体料的流动速度。 摇板式分配装置 但在另外一些场合，采用机械控制会使机械机构变得得很复杂，例如飞剪系统，要求能够实现不同长度的剪切，还要同时保证剪切瞬间剪刃线速度与被剪物料线速度一致。 飞剪系统，要求能够实现不同长度的剪切，还要同时保证剪切瞬间剪刃线速度与被剪物料线速度一致。 六、机电传动控制方案确定的原则 不同的生产设备、不同的生产过程，对动、静态技术指标有不同的要求。因此，在选择和设计机电传动控制系统前，必须了解生产设备及生产工艺的特点和要求，兼顾快速性和稳定性、速度与精度、自动化程度与成本等矛盾。在制定方案时，一定要分析各种方案的优缺点，以便确定采用机械控制、电气控制还是机械电气联合控制方案。 1、对于不要求调速的设备，优先选用鼠笼式异步电机；对启动频繁或带重载启动的场合，选用绕线异步电机或特殊鼠笼电机或普通异步电机变频调速。 2、对要求调速但级数不多的且不经常切换的场合，优先选用变极数异步电机，双速、多速电机配合简单的机械调速方式（如机床）。 3、需要经常调速、且带载启动的场合，优先采用异步电机变频调速。 4、对于主要工作在低速和高速的场合，优先采用直流电机。 5、对于要求响应速度和控制精度都很高的场合，才考虑选用伺服电机。 6、经常不满载工作的采用异步电机的场合，如经济许可，均可考虑采用变频调速（主要为了节能）。 11·3晶闸管-电动机直流调速系统 1、有静差调速系统 特点：放大器为比例放大器； 1、）速度负反馈调速系统 2）、电压负反馈调速系统 直流电动机的转速随电枢端电压而变。电枢电压高，电动机转速高；电枢电压的大小，可以近似地反映电动机转速的高低。电压负反馈系统以电动机电枢电压作为反馈量，调整转速。 3）、电流正反馈与电压负反馈的综合反馈系统——高电阻电桥： 由于电压负反馈调速系统对电动机电枢电阻压降引起的转速降落不能予以补偿，因而转速降落较大，静特性不够理想，使允许的调速范围减小。为了补偿电枢电阻压降IaRa，一般在电压负反馈的基础上再增加一个电流正反馈环节。 （3）、电流截止负反馈系统 电流正反馈可以改善调速性能，负反馈会使系统性能变差。即随着电流加大，负反馈使转速迅速下降，甚至停止。但这一特性可用来保护电机。 *电流截止负反馈的信号，由串联在回路中的电阻R上取出（电阻R上的压降IaR与电流Ia成正比）。在电流较小时，IaR＜Ub，二极管不导通，电流负反馈不起作用，只有转速负反馈，故能得到稳态运行所需要的比较硬的静特性。当主回路电流增加到一定值使IaR＞Ub时，二极管V导通，电流负反馈信号IaR经过二极管与比较电压Ub比较后送到放大器，其极性与Ug极性相反经放大后控制移相角a，使a增大，输出电压Ua减小，电动机转速下降。如果负载电流一直增加下去，则电动机速度最后将降到零。电动机速度降到零后，电流不再增大，这样就里到了“限流”的作用，加有电流截止负反馈的速度特性如图11．14所示（这种特性因它常被用于挖土机上，故称为“挖土机特性”）。因为只有当电流大到一定程度反馈才起作用，故称电流截止负反馈。 2、无静差调速系统 无静差调速系统的特点是：放大器必须含无差元件（积分环节），静态时系统的反馈量总等于给定量，即偏差等于零。PI调节器是一个常用的典型的无差元件。（相当于可变比例系数的放大倍数趋于无穷的比例放大器）。 要保证系统在