电力拖动课件及其课后题答案培训课件方案研究.ppt

直流拖动控制系统;第 一 章;本章提要; 引 言;根据直流电动机转速方程 ; 由式（1-1）可以看出，有三种方法调节电动机的转速： （1）调节电枢供电电压 U。 （2）减弱励磁磁通 ?。 （3）改变电枢回路电阻 R。;调压调速;调阻调速;三种调速方法的性能与比较;第一节 晶闸管-电动机调速系统的特点; 本节讨论V-M系统的几个主要特点： （1）触发脉冲相位控制。 （2）电流脉动及其波形的连续与断续。 （3）晶闸管-电动机系统的机械特性。; 在如图可控整流电路中，调节触发装置 GT 输出脉冲的相位，即可很方便地改变可控整流器 VT 输出瞬时电压 ud 的波形，以及输出平均电压 Ud 的数值。;Ud0; 式中 — 电动机反电动势（V）； — 整流电流瞬时值（A）； — 主电路总电感（H）； — 主电路等效电阻（?）， R = Rrec + Ra + RL。 ; 对ud0进行积分，即得理想空载整流电压平均值Ud0 。 用触发脉冲的相位角? 控制整流电压的平均值Ud0是晶闸管整流器的特点。 Ud0与触发脉冲相位角 ? 的关系因整流电路的形式而异，对于一般的全控整流电路，当电流波形连续时，Ud0 = f (?) 可用下式表示; 式中 —从自然换相点算起的触发脉冲控制角； — ? = 0 时的整流电压波形峰值（V）； —交流电源一周内的整流电压脉波数。 对于不同的整流电路，它们的数值见表1-1。;表1-1 不同整流电路的整流电压波形峰值、脉波数及平均整流电压;电流脉动及其波形的连续与断续;V-M系统主电路的输出;抑制电流脉动的措施;平波电抗器;多重化整流电路;晶闸管-电动机系统的机械特性 ;电流连续情况;上述分析说明：只要电流连续，晶闸管可控整流器就可以看成是一个线性的可控电压源。;电流断续情况; 当阻抗角? 值已知时，对于不同的控制角??，可用数值解法求出一族电流断续时的机械特性。 对于每一条特性，求解过程都计算到 ? = 2?/3为止，因为? 角再大时，电流便连续了。对应于 ? = 2?/3 的曲线是电流断续区与连续区的分界线。;图1-11 完???的V-M系统机械特性;V-M系统机械特性的特点; 所以，对于一个直流拖动系统而言，如果电流不连续，将会给用平均值描述的该类系统带来一系列非线性因素，因此应尽量避免电流的断续，并尽可能的使电流平滑，减小电流脉动率，从而获得较理想的转矩控制效果。;第二节 反馈控制闭环直流调速系统的稳态分析;本节提要;一、调速性能指标：;调速范围、静差率和额定速降之间的关系 ;某龙门刨床工作台拖动采用直流电动机，其额定数据如下：60kW，220V，305A，1000r/min，采用V-M系统，主电路总电阻R=0.18? ,电动机电动势系数Ce=0.2V·min/r。如果要求调速范围 D = 20，静差率s≤ 5%， ①采用开环调速能否满足？ ②若要满足这个要求，系统的额定速降 最多能有多少？;解题思路:;解 当电流连续时，V-M系统的额定速降为 开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率为 这已大大超过了5%的要求，更不必谈调到最低速。 如果要求D = 20，s ≤ 5% ; 开环调速已不能满足要求，原因所在： ;二、开环系统存在的问题;开环调速系统存在的问题 闭环调速系统提出的必要性 闭环调速系统的组成及其静特性 反馈控制规律 ;闭环系统的设计思路;（一） 系统组成;（ 二）闭环系统的静特性方程;转速负反馈直流调速系统中各环节的稳态关系如下： ; 从上述六个关系式中消去中间变量，整理后，即得转速负反馈闭环直流调速系统的静特性方程式; 闭环系统的稳态结构框图;只考虑给定作用 时的闭环系统;注意 闭环调速系统的静特性表示闭环系统电动机转速与负载电流（或转矩）间的稳态关系，它在形式上与开环机械特性相似，但本质上（？）却有很大不同，故定名为“静特性”，以示区别。 对于闭环系统静特性特性较硬这一问题，我们可以从闭环系统静特性曲线，自动调节过程，转速公式，能量损耗四个角度进行阐述。 ;Id;四、开环系统机械特性和闭环系统静特性的关系;;结论：