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f1引言
调速系统是当今电力拖动自动控制系统中应用最广泛的一中系统。目前对调速性能要求较高的各类生产机械大多采用直流传动,简称为直流调速。早在20世纪40年代采用的是发电机-电动机系统,又称放大机控制的发电机-电动机组系统。这种系统在40年代广泛应用,但是它的缺点是占地大,效率低,运行费用昂贵,维护不方便等,特别是至少要包含两台与被调速电机容量相同的电机。为了克服这些缺点,50年代开始使用水银整流器作为可控变流装置。这种系统缺点也很明显,主要是污染环境,危害人体健康。50年代末晶闸管出现,晶闸管变流技术日益成熟,使直流调速系统更加完善。晶闸管-电动机调速系统已经成为当今主要的直流调速系统,广泛应用于世界各国。近几年,交流调速飞速发展,逐渐有赶超并代替直流调速的趋势。直流调速理论基础是经典控制理论,而交流调速主要依靠现代控制理论。不过最近研制成功的直流调速器,具有和交流变频器同等性能的高精度、高稳定性、高可靠性、高智能化特点。同时直流电机的低速特性,大大优于交流鼠笼式异步电机,为直流调速系统展现了无限前景。单闭环直流调速系统对于运行性能要求很高的机床还存在着很多不足,快速性还不够好。而基于电流和转速的双闭环直流调速系统静动态特性都很理想。
2设计内容
21设计思路:
带转速负反馈的单闭环系统,由于它能够随着负载的变化而相应的改变电枢电压,以补偿电枢回路电阻压降的变化,所以相对开环系统它能够有效的减少稳态速降。
当反馈控制闭环调速系统使用带比例放大器时,它依靠被调量的偏差进行控制的,因此是有静差率的调速系统,而比例积分控制器可使系统在无静差的情况下保持恒速,实现无静差调速。
对电机启动的冲击电流以及电机堵转时的堵转电流,可以用附带电流截止负反馈作
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f限流保护,但这并不能控制电流的动态波形。按反馈的控制规律,采用某个物理量的负反馈就可以保持该基本量基本不变,采用电流负反馈就应该能够得到近似的恒流过程。
另外,在单闭环调速系统中,用一个调节器综合多种信号,各参数间相互影响,难于进行调节器的参数调速。例如,在带电流截止负反馈的转速负反馈的单闭环系统中,同一调节器担负着正常负载时的速度调节和过载时的电流调节,调节器的动态参数无法保证两种调节过程均具有良好的动态品质。
按照电机理想运行特性,应r