第5次课第五章直流传动控制系统b.ppt

静差度S为： 5．11 某一有静差调速系统的速度调节范围为75r／min~1500r／min，要求静差度S＝2％，该系统允许的静态速降是多少?如果开环系统的静态速降是100r／min，则闭环系统的开环放大倍数K应有多大? 解：调速范围D为： 允许的闭环静态速降为： 设开环放大倍数K，则： 5．12 某一直流调速系统调速范围D＝10，最高额定转速nmax=1000r／min，开环系统的静态速降是100r／min。试问该系统的静差度为多少?若把该系统组成闭环系统，保持n02不变的情况下，使新系统的静差度为5％，试问闭环系统的开环放大倍数为多少? 解：静差度S为： 保持n02不变的情况下，使新系统的静差度Sf =5％，闭环系统的开环放大倍数K为： * * * * 第5章 直流传动控制系统 5.1 概述 一、自动控制系统的组成和分类 1. 自动控制系统的组成 2. 自动控制系统的组成 (1)按采用不同的反馈方式，可分为转速负反馈、电势负反馈、电压负反馈及电流正反馈 (2)按自动调节系统的复杂程度，可分为单环自动调节系统和多环自动调节系统 (3)按系统稳态时被调量与给定量有无差别，可分为有静差调节系统和无静差调节系统 (4)按给定量变化的规律，可分为定值调节系统、程序控制系统和随动系统 (5)按调节动作与时间的关系，可分为断续控制系统和连续控制系统，或无级调速和有级调速。 (6)按系统中所包含的元件特性，可分为线性控制系统和非线性控制系统 （7）按电机调速特性分，可分为恒转矩调速和恒功率调速 二 调速系统主要性能指标 调速系统的调速技术指标 静态指标 动态指标 1. 静态技术指标 1） 静差度S： 静差度表示出生产机械运行时转速稳定的程度。 速度稳定性指标 当负载变化时，生产机械转速的变化要能维持在一定范围之内，即要求静差度S小于一定数值。 普通设备 普通车床 龙门刨床 冷轧机 热轧机 造纸机 S≤50% S≤30% S≤5% S≤2% 0.2%~0.5% S≤0.1% 电动机的机械特性愈硬，则静差度愈小，转速的相对稳定性就愈高 ; 在一个调速系统中，如果在最低转速运行时能满足静差度的要求，则在其他转速时必能满足要求。 2）调速范围D 在额定负载下，允许的最高转速和在保证生产机械对转速变化率要求的前提下所能达到的最低转速之比称为调速范围 。 车床 龙门刨床 钻床 铣床 轧钢机 造纸机 进给机械 20～120 20～40 2～12 20～30 3～15 10～20 5～30000 3）D 、Δn和S的关系 3）D 、Δn和S的关系 2. 动态技术指标 从一种稳定速度变化到另一种稳定速度运转所经过的一段过渡过程，称为动态过程。 1. 最大超调量 超调量太大，达不到生产工艺上的要求； 超调量太小，会使过渡过程过于缓慢，不利于生产率的提高 范围： 2. 上升时间tr 4. 振荡次数 N 系 统 超调 量 过渡过程 时间T 振荡次数 性能 1 0 长 无 不好 2 大 长 多 不好 3 小 短 中 好 3. 过渡过程时间ts 例5.1 有一生产机械要求调速范围D=5，静差率≤5％，电动机额定数据为10KW，220V，55A，1000r/min，电枢回路总电阻R=1Ω，KeΦ=Ce =0.1925 V.min/r，问开环系统能否满足要求？ 解：由式（5.2），要满足D，S 要求，在额定负载时允许的稳态速降为： 开环系统中，当电流连续时，有： 开环系统中，速度降为： 开环系统中速度降大大的超过了允许的转速降落，为了改善调速系统， 要求采用闭环负反馈控制。 三、根据生产机械的负载性质来选择电动机的调速方式 1.生产机械的负载特性 2．电动机调速过程中的负载能力 在调速过程中应保持电枢电流Ia为额定值IN，在不同转速下电动机轴上输出的转矩和功率就是电动机所能允许长期输出的最大转矩和最大功率，亦即电动机调速过程中的负载能力。 3．电动机的调速性质与生产机械的负载特性的配合 负载为恒转矩型的生产机械应尽可能选用恒转矩性质的调速方式，且电动机的额定转矩T应等于或略大于负载转矩TL； 负载为恒功率型的生产机械应尽可能选用恒功率性质的调速方式，且电动机的额定功率PN应等于或略大于生产机械的静负载功率PL。 5.2 晶闸管－电动机直流