第五节 有静差和无静差调速系统.ppt

第五节 有静差和无静差调速系统 一 有静差调速系统特点 1 偏差控制 稳态误差维持稳态输出 2 原因: 采用比例调节器 二 单闭环有静差调速系统动态分析 动态需考虑的问题: 1)稳定性问题 2)突加给定时冲击电流过大问题 3)负载变化造成的转速变化问题 1. 系统各环节的传递函数 直流电机的传递函数(见书P111) Udo ----------Id或Md-------------n 电磁惯性(TL) 机械惯性(TM) 晶闸管整流装置的传递函数(见书P113) Udo/Uk =Ks *e(-TsS) ~=Ks/(Ts+1) 2 动态结构图和系统稳定性 动态结构图:见书114页 用途: 进行系统动态分析 稳定性分析: 闭环系统传递函数 稳定性判据 三 无静差调速系统 1.无静差调速系统特点 要求稳态时Ugn=Ufn 即:调节器稳态输入为0 ,输出不为0. 即:要求调节器具有记忆和累计功能. 比例调节器已不能满足要求. 2.积分调节器 积分调节器结构和输入输出特性 Usc=1/(R*C*s)*Usr R*C---积分时间常数 积分调节器特点: 积累作用 记忆作用 延缓作用 3.比例积分调节器 比例积分调节器结构和输入输出特性 Usc=Kp(RCS+1)/(RCS)*Usr RC---积分时间常数 比例积分调节器特点: 积累作用 记忆作用 快速响应 4 采用PI调节器的无静差调速系统的动态特性 1)PI调节器的动态校正作用(P117) 2)负载扰动的动态校正(P119) 3) PI调节器的参数整定 若Kp增大 , RC 减小, 则超调量增大; 若Kp减小 , RC 增大, 则超调量增小. 实验整定步骤: 先加比例, 后加积分. (RC=max(T)). 4)跟踪性能与抗扰性能的矛盾 抗扰性能希望调节作用强, Kp大, RC小,则 Tf小.但超调量大. 解决办法: 1.调节器参数整定,兼顾两者的要求; 2.在保证动态速降的情况下, 加给定滤波; 3.引入输出的微分负反馈(但容易引入干扰). 第六节 调速系统的过流保护--- ---电流截止负反馈的应用 起动冲击电流问题的产生和危害 解决问题的方法: 1) 采用过流继电器或快速熔断器 2) 加给定积分器 3)引入电流负反馈 一 电流检测 电流传感器: 直流检测(直流电流互感器,霍尔元件) 交流检测(交流电流互感器) 对电流传感器的基本要求: 1) Ufi =B* I 比例关系 2) 电器隔离,即控制回路与主回路隔离. 电流传感器的使用方法: 二 带电流负反馈的转速负反馈系统 在有静差单闭环转速负反馈系统中,增加电流负反馈. ^U=Ugn - U fn - U fi 当电流增加时,Ufi 增加, ^U减小, Udo 减小,从而限制电流的冲击. 但是: 系统的静特性变软(P124) Id=0 时: n=n0 n=0 时: Id=Idm 三 带电流截止负反馈的转速负反馈系统 希望: 当电流较大时加入电流负反馈. 截止电流 Idj = Uw/B, 采用稳压管实现切换: 选管子稳压值为 Uw 当Ufi =Uw (即, Id= Idj )时,无电流负反馈. 当Ufi Uw (即, Id Idj )时,加入电流负反馈. 静特性分段线性:(P126) “下垂特性”或“挖土机特性” Ied Idj Idm Idj =1.2 Ied Idm=(1.5--2.5