緒論交直流調速系統(tǒng).pptVIP

交直流調速系統(tǒng),引言：關于調速系統(tǒng),緒論,第1 講,以生產(chǎn)機構的速度、位置-等變量為被控量，以“電動機”為執(zhí)行機構。,0.1自動控制系統(tǒng)的構成體系,自動控制系統(tǒng)分為,生產(chǎn)過程自動控制系統(tǒng),電力拖動自動控制系統(tǒng),以生產(chǎn)過程參數(shù)T、P、Q-等變量為被控量，以“自動化儀表”為執(zhí)行機構。,0.2電力拖動自動控制系統(tǒng)的分類,1、調速系統(tǒng)：以控制電機速度為目的 2、隨動系統(tǒng)：以控制電機轉角為目的 3、程序控制系統(tǒng)：以計算機技術實現(xiàn)控制規(guī)律 根據(jù)電機是交流還是直流，系統(tǒng)又分為直流和交流系統(tǒng)。,0.3工業(yè)上常用的交直流調速系統(tǒng),2、位置控制系統(tǒng)（調速系統(tǒng)+位置外環(huán)）：即隨動（伺服）系統(tǒng)。例如液面位置的控制，雷達方位角的控制，機械加工中的軌跡控制等。,1、速度控制系統(tǒng)：即調速控制系統(tǒng)，如發(fā)動機的轉速調節(jié),4、多點擊同步控制系統(tǒng)（多調速系統(tǒng)+同步控制裝置） 系統(tǒng)中有多個傳動點，每個傳動點由一個電動機拖動單元拖動，組成多單元同步控制系統(tǒng)。系統(tǒng)中個單元應能同時按規(guī)定的速比穩(wěn)速運行，并有良好的統(tǒng)調、單調性。,3、張力控制系統(tǒng)（調速系統(tǒng)+張力外環(huán)） 例如：加工各種帶材和線材的控制,上述系統(tǒng)的基礎都是速度控制系統(tǒng)。,交通系統(tǒng),鋼鐵生產(chǎn),1、什么是調速及調速系統(tǒng),電動機是用來拖動某種生產(chǎn)機械的動力設備，所以需要根據(jù)工藝要求調節(jié)其轉速。調節(jié)電動機轉速，以適應生產(chǎn)要求的過程就稱之為調速。 用于完成這一功能的自動控制系統(tǒng)就被稱為是調速系統(tǒng)。,（1）調速：在加工毛坯工件時，為了防止工件表面對生產(chǎn)刀具的磨損，因此加工時要求電機低速運行；而在對工件進行精加工時，為了要縮短工加時間，提高產(chǎn)品的成本效益，因此要求電機高速運行。,2、調速系統(tǒng)的作用,（2）穩(wěn)速：為保證工件表面質量和精度，要求電動機運行速度平穩(wěn)。,任何一臺需要轉速控制的設備，其生產(chǎn)工藝對控制性能都有一定的要求。 例如，高速造紙機的抄紙速度達到1000m/min，要求穩(wěn)速誤差小于0.01%。,3、調速系統(tǒng)的性能指標,所有生產(chǎn)機械對調速系統(tǒng)提出的要求，調速系統(tǒng)應按一定的技術指標即靜態(tài)（穩(wěn)態(tài)）指標和動態(tài)指標來執(zhí)行。,（1）調速范圍D 生產(chǎn)機械在額定負載時要求電動機提供的最高轉速nmax 與最低轉速nmin之比稱為調速范圍，用D表示。即： 通常視nmax為電動機的額定轉速nN 。 （2）靜差率S 調速系統(tǒng)在某一轉速下穩(wěn)定運行時，負載由理想空載增 加到規(guī)定負載時，所對應的轉速降落n與理想轉速n0 之比，用s表示。即：,靜態(tài)指標： 調速范圍 靜差率,動態(tài)指標： 超調量()、調節(jié)時間（ts）、震蕩次數(shù)（N）,4、調速系統(tǒng)的發(fā)展前景,直流調速：范圍廣，靜差率小、穩(wěn)定性好、良好的動態(tài)性能。 交流調速：交流電動機結構簡單、制造方便、維護容易、價格便宜。 但直流電機換向有火花，交流調速系統(tǒng)將取代直流調速。 而直流調速系統(tǒng)在理論和實踐上都比較成熟，并且從反饋閉環(huán)控制的角度來看，它又是交流調速系統(tǒng)的基礎 。,4.1直流調速系統(tǒng)發(fā)展概況：,1.最早的直流調速系統(tǒng)采用接點控制，通過開關設備切換直流電動機電樞或磁場回路電阻實現(xiàn)有極調速。 2. 1957年晶閘管問世后，采用晶閘管相控裝置的可變直流電源一直在直流傳動中占據(jù)主要地位。 優(yōu)點：體積小、響應快、工作可靠、壽命長、維修簡便等，用晶閘管變流器供電的直流調速系統(tǒng)，不僅在經(jīng)濟指標和可靠性上有所提高，且在技術性能上也顯示出很大的優(yōu)越性。,晶閘管供電的直流調速系統(tǒng)，其功率放大倍數(shù)在一萬倍以上，比機組高近一千倍，比水銀整流器高幾十倍。 快速響應特性，機組是秒級，晶閘管是毫秒級。 3. 微機控制的全數(shù)字直流調速系統(tǒng)具有良好的動態(tài)性能，寬范圍的調速控制，代表著直流調速的發(fā)展方向。,4.2交流調速系統(tǒng)概況,交流電動機（鼠籠式異步電動機）被廣泛應用 1930年后，主要利用開關設備（斷路器、刀開關等）來切換主電路 今天，變頻調速技術獲得了飛速發(fā)展，脈寬調制（PWM）逆變器取代了晶閘管構成的方波形逆變器。正弦波脈寬調制（SPWM）逆變器及其芯片普遍應用 數(shù)字化技術使復雜的電動機控制技術得以實現(xiàn),SIEMENS DC Master 6RA70 6kW 1900kW,FR-S520SE-0.4K,課程內(nèi)容,1、直流調速 基本的控制理論與方法，以直流調速系統(tǒng)為基礎 以控制規(guī)律為主線，包括：單閉環(huán)、