直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)

1、機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)1第第7章章 直流傳動(dòng)控制系統(tǒng)直流傳動(dòng)控制系統(tǒng)7.1 7.1 自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)主要性能指標(biāo)自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)主要性能指標(biāo) 機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)選擇調(diào)速方案的依據(jù)：機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)選擇調(diào)速方案的依據(jù)：生產(chǎn)機(jī)械對(duì)調(diào)速系統(tǒng)提出的調(diào)速技術(shù)指標(biāo)生產(chǎn)機(jī)械對(duì)調(diào)速系統(tǒng)提出的調(diào)速技術(shù)指標(biāo)調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速技術(shù)指標(biāo)速技術(shù)指標(biāo)靜態(tài)指標(biāo)靜態(tài)指標(biāo)動(dòng)態(tài)指標(biāo)動(dòng)態(tài)指標(biāo)機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)2一、靜態(tài)技術(shù)指標(biāo)一、靜態(tài)技術(shù)指標(biāo) 1. 靜差度靜差度S： 靜差度表示出生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的程度。靜差度表示出生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的程度。 速

2、度穩(wěn)定性指標(biāo)速度穩(wěn)定性指標(biāo) 000nnnnnSee 靜態(tài)速降靜態(tài)速降eennn0 當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，生產(chǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)速的變化要能當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，生產(chǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)速的變化要能維持在一定范圍之內(nèi)，即要求靜差度維持在一定范圍之內(nèi)，即要求靜差度S小于一小于一定數(shù)值。定數(shù)值。機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)3普通設(shè)備普通設(shè)備普通車床普通車床龍門刨床龍門刨床S50%S30%S5%冷軋機(jī)冷軋機(jī)熱軋機(jī)熱軋機(jī)造紙機(jī)造紙機(jī)S2%0.2%0.5%S0.1% 電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性愈硬，則靜差度愈小，轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性愈硬，則靜差度愈小，轉(zhuǎn)速的相對(duì)穩(wěn)定性就愈高速的相對(duì)穩(wěn)定性就愈高 ; ; 在一個(gè)調(diào)速系統(tǒng)中，如果在

3、最低轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)在一個(gè)調(diào)速系統(tǒng)中，如果在最低轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)能滿足靜差度的要求，則在其他轉(zhuǎn)速時(shí)必能滿能滿足靜差度的要求，則在其他轉(zhuǎn)速時(shí)必能滿足要求。足要求。機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)42. 調(diào)速范圍調(diào)速范圍D 在在額定負(fù)載額定負(fù)載下，允許的下，允許的最高轉(zhuǎn)速最高轉(zhuǎn)速和在保證和在保證生產(chǎn)機(jī)械對(duì)轉(zhuǎn)速變化率要求的前提下所能達(dá)到生產(chǎn)機(jī)械對(duì)轉(zhuǎn)速變化率要求的前提下所能達(dá)到的的最低轉(zhuǎn)速最低轉(zhuǎn)速之比稱為調(diào)速范圍之比稱為調(diào)速范圍 。minemaxennD 車床車床龍門刨床龍門刨床鉆床鉆床201202040212銑床銑床軋鋼機(jī)軋鋼機(jī)造紙機(jī)造紙機(jī)進(jìn)給機(jī)械進(jìn)給機(jī)械20303151020530

4、000機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)5 3. 調(diào)速的平滑性調(diào)速的平滑性 調(diào)速的平滑性，通常是用兩個(gè)相鄰調(diào)速級(jí)的調(diào)速的平滑性，通常是用兩個(gè)相鄰調(diào)速級(jí)的轉(zhuǎn)速差來(lái)衡量的。轉(zhuǎn)速差來(lái)衡量的。 調(diào)速調(diào)速無(wú)級(jí)調(diào)速無(wú)級(jí)調(diào)速有級(jí)調(diào)速有級(jí)調(diào)速 以改變直流電動(dòng)機(jī)電樞外加電壓調(diào)速為例，以改變直流電動(dòng)機(jī)電樞外加電壓調(diào)速為例，說(shuō)明調(diào)速范圍說(shuō)明調(diào)速范圍D與靜差度與靜差度S之間的關(guān)系之間的關(guān)系 ：機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)6)S(nSnnnnnnnnnnDemaxeemaxeemaxeminemaxe11020202 最高速度由系統(tǒng)中所使用最高速度由系統(tǒng)中所使用

5、電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速?zèng)Q定；電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速?zèng)Q定；靜差度靜差度S S和調(diào)速范圍和調(diào)速范圍D D由生由生產(chǎn)機(jī)械的要求決定；產(chǎn)機(jī)械的要求決定；當(dāng)上述三個(gè)參數(shù)確定后，當(dāng)上述三個(gè)參數(shù)確定后，則要求靜態(tài)速降是一個(gè)定值。則要求靜態(tài)速降是一個(gè)定值。 機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)7二、動(dòng)態(tài)技術(shù)指標(biāo)二、動(dòng)態(tài)技術(shù)指標(biāo) 從一種穩(wěn)定速度變化到另一種穩(wěn)定速度運(yùn)從一種穩(wěn)定速度變化到另一種穩(wěn)定速度運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)（啟動(dòng)、制動(dòng)過(guò)程僅是特例而已），由于有（啟動(dòng)、制動(dòng)過(guò)程僅是特例而已），由于有電磁慣性和機(jī)械慣性，過(guò)程不能瞬時(shí)完成，而電磁慣性和機(jī)械慣性，過(guò)程不能瞬時(shí)完成，而需要一段時(shí)間，即要經(jīng)過(guò)一段過(guò)渡過(guò)程，或稱需

6、要一段時(shí)間，即要經(jīng)過(guò)一段過(guò)渡過(guò)程，或稱動(dòng)態(tài)過(guò)程。動(dòng)態(tài)過(guò)程。 機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)8 1. 1. 最大超調(diào)量最大超調(diào)量 %nnnMmaxp10022%Mp3510范圍：范圍：超調(diào)量太大，達(dá)超調(diào)量太大，達(dá)不到生產(chǎn)工藝上的不到生產(chǎn)工藝上的要求；要求；超調(diào)量太小，會(huì)超調(diào)量太小，會(huì)使過(guò)渡過(guò)程過(guò)于緩使過(guò)渡過(guò)程過(guò)于緩慢，不利于生產(chǎn)率慢，不利于生產(chǎn)率的提高等的提高等 機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)9 2. 過(guò)渡過(guò)程時(shí)間過(guò)渡過(guò)程時(shí)間T 從輸入控制（或從輸入控制（或擾動(dòng)）作用于系統(tǒng)開(kāi)擾動(dòng)）作用于系統(tǒng)開(kāi)始直到被調(diào)量始直到被調(diào)量 n 進(jìn)入進(jìn)入（0.

7、05 0.02）n2穩(wěn)定穩(wěn)定值區(qū)間時(shí)為止（并且值區(qū)間時(shí)為止（并且以后不再越出這個(gè)范以后不再越出這個(gè)范圍）的一段時(shí)間，叫圍）的一段時(shí)間，叫作過(guò)渡過(guò)程時(shí)間。作過(guò)渡過(guò)程時(shí)間。 過(guò)渡過(guò)程時(shí)間過(guò)渡過(guò)程時(shí)間機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)10 3. 振蕩次數(shù)振蕩次數(shù) N 在過(guò)渡過(guò)程時(shí)間內(nèi)在過(guò)渡過(guò)程時(shí)間內(nèi),被調(diào)量被調(diào)量n在其穩(wěn)定值上下擺動(dòng)的次數(shù)。在其穩(wěn)定值上下擺動(dòng)的次數(shù)。 如圖所示是三種不同調(diào)速如圖所示是三種不同調(diào)速系統(tǒng)被調(diào)量從系統(tǒng)被調(diào)量從x1改變?yōu)楦淖優(yōu)閤2時(shí)時(shí)的變化情況。的變化情況。系系統(tǒng)統(tǒng)超調(diào)量超調(diào)量過(guò)渡過(guò)程時(shí)間過(guò)渡過(guò)程時(shí)間T振蕩次振蕩次性能性能10長(zhǎng)長(zhǎng)無(wú)無(wú)不好不好2大大長(zhǎng)

8、長(zhǎng)多多不好不好3小小短短中中好好機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)117.2 7.2 電動(dòng)機(jī)直流傳動(dòng)控制系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)直流傳動(dòng)控制系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)的不同：按結(jié)構(gòu)的不同：?jiǎn)伍]環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)可逆系統(tǒng)可逆系統(tǒng)按靜態(tài)誤差的不同：按靜態(tài)誤差的不同：無(wú)靜差直流調(diào)速系統(tǒng)無(wú)靜差直流調(diào)速系統(tǒng)有靜差直流調(diào)速系統(tǒng)有靜差直流調(diào)速系統(tǒng)任務(wù)：任務(wù)： 調(diào)節(jié)速度；調(diào)節(jié)速度； 擴(kuò)大調(diào)速范圍，減小靜態(tài)誤差。擴(kuò)大調(diào)速范圍，減小靜態(tài)誤差。分類：分類：機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)127.2.1 7.2.1 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)單閉環(huán)直流

9、調(diào)速系統(tǒng) 一、有靜差調(diào)速系統(tǒng)一、有靜差調(diào)速系統(tǒng) 單純由被調(diào)量負(fù)反饋組成的按比例控制單純由被調(diào)量負(fù)反饋組成的按比例控制的單閉環(huán)系統(tǒng)屬有靜差的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，簡(jiǎn)的單閉環(huán)系統(tǒng)屬有靜差的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱有靜差調(diào)速系統(tǒng)；稱有靜差調(diào)速系統(tǒng)； （一）轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)（一）轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng) 1. 1. 基本組成基本組成 機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)13 測(cè)速發(fā)電機(jī)測(cè)速發(fā)電機(jī)：與直流電動(dòng)機(jī)：與直流電動(dòng)機(jī)M同軸相連，即兩者的速度相同軸相連，即兩者的速度相同，測(cè)速發(fā)電機(jī)用來(lái)測(cè)量電動(dòng)同，測(cè)速發(fā)電機(jī)用來(lái)測(cè)量電動(dòng)機(jī)的速度，稱檢測(cè)元件；機(jī)的速度，稱檢測(cè)元件； 轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換元件：將測(cè)速：將

10、測(cè)速發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)以便與給定電壓信號(hào)以便與給定電壓進(jìn)行比較。電壓進(jìn)行比較。 給定電位器給定電位器：調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)Rg的位置可的位置可改變給定電壓改變給定電壓Ug的大小的大小 。 放大器放大器：將外加電：將外加電壓和反饋信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換后壓和反饋信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換后的電壓之差進(jìn)行放大。的電壓之差進(jìn)行放大。 觸發(fā)電路：將放大器放大后觸發(fā)電路：將放大器放大后的電壓信號(hào)變?yōu)槊}沖型號(hào)去控的電壓信號(hào)變?yōu)槊}沖型號(hào)去控制整流電路的輸出大小。制整流電路的輸出大小。整流電路整流電路：變交流：變交流電壓為直流電壓，電壓為直流電壓，輸出電壓大小由觸輸出電壓大小由觸發(fā)電路輸出脈沖信發(fā)電路輸出脈沖信號(hào)所決定，整

11、流電號(hào)所決定，整流電路的輸出為直流電路的輸出為直流電動(dòng)機(jī)電樞的外加電動(dòng)機(jī)電樞的外加電壓；壓； 直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)：系：系統(tǒng)的控制對(duì)象。統(tǒng)的控制對(duì)象。機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)14fgUUU 由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析可知：由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析可知：v 系統(tǒng)的調(diào)速方法是改變外加電壓調(diào)速；系統(tǒng)的調(diào)速方法是改變外加電壓調(diào)速；v 系統(tǒng)的反饋信號(hào)是被控制對(duì)象系統(tǒng)的反饋信號(hào)是被控制對(duì)象n本身本身; ;v 反饋電壓和給定電壓的極性相反，即反饋電壓和給定電壓的極性相反，即: :該系統(tǒng)又稱該系統(tǒng)又稱轉(zhuǎn)速負(fù)反饋轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)。調(diào)速系統(tǒng)。機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)

12、調(diào)速系統(tǒng)15 2. 工作原理工作原理 當(dāng)當(dāng)Ug、Uf不變時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不變，這種不變時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不變，這種狀態(tài)稱為穩(wěn)態(tài)。狀態(tài)稱為穩(wěn)態(tài)。 (2) 調(diào)速（調(diào)速（Uf不變，改變不變，改變Ug的大?。┑拇笮。?gUU fgUUkU dU nnUUUUUUdkfgg 改變改變Ug的大小可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，這種狀的大小可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，這種狀態(tài)稱為調(diào)速態(tài)稱為調(diào)速. (1) 穩(wěn)態(tài)（穩(wěn)態(tài)（ Ug、Uf 不變）不變） fgUUU 不不變變 kU 不不變變 不不變變 dU 不不變變 n不不變變機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)16 (3) 穩(wěn)速（穩(wěn)速（Ug不變、負(fù)載變化使不變、負(fù)

13、載變化使Uf變化變化 ) nUUUUUUndkfgf 當(dāng)負(fù)載增加使當(dāng)負(fù)載增加使 nUUUUUUndkfgf 當(dāng)負(fù)載減小使當(dāng)負(fù)載減小使 當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化使速度發(fā)生變化后，系統(tǒng)當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化使速度發(fā)生變化后，系統(tǒng)通過(guò)反饋能維持速度基本不變，這種狀態(tài)稱為通過(guò)反饋能維持速度基本不變，這種狀態(tài)稱為穩(wěn)速。穩(wěn)速。機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)173. 靜特性分析靜特性分析 目的：找到減小靜態(tài)速降、擴(kuò)大調(diào)速范圍，提目的：找到減小靜態(tài)速降、擴(kuò)大調(diào)速范圍，提高系統(tǒng)性能的途徑。高系統(tǒng)性能的途徑。 靜特性表示出電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與負(fù)載電流之間的靜特性表示出電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與負(fù)載電流之間的大小關(guān)系。大

14、小關(guān)系。 (1) 各環(huán)節(jié)輸入輸出的關(guān)系各環(huán)節(jié)輸入輸出的關(guān)系 電動(dòng)機(jī)電路電動(dòng)機(jī)電路 RInCRInKUaeaed 式中式中: axRRR電樞回路的總電阻；電樞回路的總電阻； xR可控整流電源的等效內(nèi)阻；可控整流電源的等效內(nèi)阻； 電動(dòng)機(jī)的電樞電阻。電動(dòng)機(jī)的電樞電阻。 aR機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)18可控硅和觸發(fā)電路可控硅和觸發(fā)電路 設(shè)可控硅和觸發(fā)電路的放大倍數(shù)為設(shè)可控硅和觸發(fā)電路的放大倍數(shù)為K2 ，則：，則： kdUKU2放大器電路放大器電路 設(shè)放大器的放大倍數(shù)為設(shè)放大器的放大倍數(shù)為KP ，則：，則： )(fgpPkUUKUKU 反饋電路反饋電路 速度反饋信號(hào)電

15、壓與轉(zhuǎn)速速度反饋信號(hào)電壓與轉(zhuǎn)速n 成正比，設(shè)放成正比，設(shè)放大系數(shù)為大系數(shù)為Kf，則：，則： nKUff機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)19 (2) (2) 靜特性靜特性 nKU)UU(KUUKURInCUfffgpkkdaed2RInCUKaek2RInC)UU(KKaefgp2RInCnKKKUKKaefpgp22efpapCKKKRIUgKKn22則：則：令：令：efppGCKKKK,KKK22fofeaegGnn)K(CRI)K(CUKn 11閉環(huán)系統(tǒng)的靜特性閉環(huán)系統(tǒng)的靜特性機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)202KKKpG從放大器輸

16、入端到可控整流從放大器輸入端到可控整流電路輸出端的電壓放大倍數(shù)；電路輸出端的電壓放大倍數(shù)；2KKCKKpef閉環(huán)系統(tǒng)的放大倍數(shù)。閉環(huán)系統(tǒng)的放大倍數(shù)。 如果系統(tǒng)沒(méi)有轉(zhuǎn)速負(fù)反饋（即開(kāi)環(huán)系統(tǒng)）如果系統(tǒng)沒(méi)有轉(zhuǎn)速負(fù)反饋（即開(kāi)環(huán)系統(tǒng)）時(shí)，則整流器的輸出電壓時(shí)，則整流器的輸出電壓:RInCUKUKKUaegGgpd2 由此可得開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的機(jī)械特性方程由此可得開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的機(jī)械特性方程:nnICRCUKnaeegG 0開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的靜特性開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的靜特性機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)21 (3)分析與結(jié)論分析與結(jié)論 fofeaegGnn)K(CRI)K(CUKn 11nnICRCUKnae

17、egG 0 理想空載轉(zhuǎn)速理想空載轉(zhuǎn)速 在給定電壓一定時(shí)，有在給定電壓一定時(shí)，有:Kn)K(CUKnegGf1100 如果將系統(tǒng)閉環(huán)與開(kāi)環(huán)的理想空載轉(zhuǎn)速調(diào)如果將系統(tǒng)閉環(huán)與開(kāi)環(huán)的理想空載轉(zhuǎn)速調(diào)得一樣，即：得一樣，即：00nnf閉環(huán)系統(tǒng)的靜特性閉環(huán)系統(tǒng)的靜特性開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的靜特性開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的靜特性機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)22 轉(zhuǎn)速降轉(zhuǎn)速降 KnI)K(CRnaef11 調(diào)速范圍與靜差度調(diào)速范圍與靜差度 在最大運(yùn)行轉(zhuǎn)速和低速時(shí)最大允許靜差度在最大運(yùn)行轉(zhuǎn)速和低速時(shí)最大允許靜差度不變的情況下，不變的情況下， 開(kāi)環(huán)：開(kāi)環(huán)： )S(nSnDNmaxe221 閉環(huán)閉環(huán) ： D)K(

18、)S(KnSn)S(nSnDNmaxeNfmaxf11112222 機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)23結(jié)論：結(jié)論：提高系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)提高系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)K K是減小靜態(tài)轉(zhuǎn)速是減小靜態(tài)轉(zhuǎn)速降落、擴(kuò)大調(diào)速范圍的有效措施。系統(tǒng)的放降落、擴(kuò)大調(diào)速范圍的有效措施。系統(tǒng)的放大倍數(shù)越大，準(zhǔn)確度就越高，靜差度就越小，大倍數(shù)越大，準(zhǔn)確度就越高，靜差度就越小，調(diào)速范圍就越大。但是放大倍數(shù)也不能過(guò)分調(diào)速范圍就越大。但是放大倍數(shù)也不能過(guò)分增大，否則系統(tǒng)容易產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象。增大，否則系統(tǒng)容易產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象。 機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)24由于放大倍數(shù)

19、不可能為無(wú)窮大，即靜態(tài)速降不由于放大倍數(shù)不可能為無(wú)窮大，即靜態(tài)速降不可能為可能為0 0，因此，上述系統(tǒng)只能維持速度基本不，因此，上述系統(tǒng)只能維持速度基本不變。這種維持被調(diào)量（轉(zhuǎn)速）近于恒值不變，變。這種維持被調(diào)量（轉(zhuǎn)速）近于恒值不變，但又具有偏差的反饋控制系統(tǒng)通常稱為有差調(diào)但又具有偏差的反饋控制系統(tǒng)通常稱為有差調(diào)節(jié)系統(tǒng)（即有差調(diào)速系統(tǒng)）。節(jié)系統(tǒng)（即有差調(diào)速系統(tǒng)）。采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)能克服擾動(dòng)作用（如采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)能克服擾動(dòng)作用（如負(fù)載的變化、電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁的變化、晶閘管交流負(fù)載的變化、電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁的變化、晶閘管交流電源電壓的變化等）對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響。電源電壓的變化等）對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響

20、。 機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)25（二）其他反饋在自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用（二）其他反饋在自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用 1. 電壓負(fù)反饋系統(tǒng)電壓負(fù)反饋系統(tǒng) 由公式由公式 aeaedIKRKUn 可知：可知： 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨電樞端電壓的大小而變。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨電樞端電壓的大小而變。電樞電壓的大小，可以近似地反映電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電樞電壓的大小，可以近似地反映電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的高低。電壓負(fù)反饋系統(tǒng)就是把電動(dòng)機(jī)電樞電的高低。電壓負(fù)反饋系統(tǒng)就是把電動(dòng)機(jī)電樞電壓作為反饋量，以調(diào)整轉(zhuǎn)速。壓作為反饋量，以調(diào)整轉(zhuǎn)速。 機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)26 (1) 電壓負(fù)反饋

21、與轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)的區(qū)電壓負(fù)反饋與轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)的區(qū)別別 反饋信號(hào)不同，前者為被控制量的間接量電反饋信號(hào)不同，前者為被控制量的間接量電壓，后者為被控制量本身；壓，后者為被控制量本身； 檢測(cè)元件不同，前者為電位器，后者為測(cè)檢測(cè)元件不同，前者為電位器，后者為測(cè)速發(fā)電機(jī)。速發(fā)電機(jī)。機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)27 (2) 工作原理工作原理 穩(wěn)速和調(diào)速的工作過(guò)程與轉(zhuǎn)速負(fù)反饋相同。穩(wěn)速和調(diào)速的工作過(guò)程與轉(zhuǎn)速負(fù)反饋相同。 在給定電壓在給定電壓Ug一定時(shí)，其調(diào)整過(guò)程如下：一定時(shí)，其調(diào)整過(guò)程如下：負(fù)負(fù)載載naIfUU kU dUUIa為為時(shí)，晶閘管的輸出電壓時(shí)，晶閘管的輸

22、出電壓設(shè)設(shè)0則則 Ud=U-UAK機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)28電壓負(fù)反饋系統(tǒng)的特點(diǎn)電壓負(fù)反饋系統(tǒng)的特點(diǎn): 線路簡(jiǎn)單線路簡(jiǎn)單 穩(wěn)定速度的效果并不大穩(wěn)定速度的效果并不大 電動(dòng)機(jī)端電壓即使由電動(dòng)機(jī)端電壓即使由于負(fù)反饋的作用而維持不于負(fù)反饋的作用而維持不變，但是負(fù)載增加時(shí)，電變，但是負(fù)載增加時(shí)，電動(dòng)機(jī)電樞內(nèi)阻所引起的內(nèi)阻壓降仍然要增大，電動(dòng)機(jī)電樞內(nèi)阻所引起的內(nèi)阻壓降仍然要增大，電動(dòng)機(jī)速度還是要降低?；蛘哒f(shuō)電壓負(fù)反饋，頂多動(dòng)機(jī)速度還是要降低?；蛘哒f(shuō)電壓負(fù)反饋，頂多只能補(bǔ)償可控整流電的等效內(nèi)阻所引起的速度降只能補(bǔ)償可控整流電的等效內(nèi)阻所引起的速度降落。落。機(jī)電傳動(dòng)及控制

23、機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)29 2. 電流正反饋與電壓負(fù)反饋的綜合反饋系統(tǒng)電流正反饋與電壓負(fù)反饋的綜合反饋系統(tǒng) (1) 系統(tǒng)特點(diǎn)系統(tǒng)特點(diǎn) RP為電壓反饋檢測(cè)元件，并接在電動(dòng)機(jī)電為電壓反饋檢測(cè)元件，并接在電動(dòng)機(jī)電樞兩端，其上的電壓大小直接反映電動(dòng)機(jī)電樞樞兩端，其上的電壓大小直接反映電動(dòng)機(jī)電樞兩端電壓的大小，故稱電壓反饋；兩端電壓的大小，故稱電壓反饋； 機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)30 R為電流正反饋檢測(cè)元件，串接在電動(dòng)機(jī)電為電流正反饋檢測(cè)元件，串接在電動(dòng)機(jī)電樞回路中，其上的電壓大小直接反映電動(dòng)機(jī)樞回路中，其上的電壓大小直接反映電動(dòng)機(jī)電樞電流的大

24、小，故稱電流反饋。電樞電流的大小，故稱電流反饋。 系統(tǒng)的總反饋電壓系統(tǒng)的總反饋電壓 IVfUUUIVgfgUUUUUU 因?yàn)榉答侂妷阂驗(yàn)榉答侂妷篣V的極性與給定電壓的極性的極性與給定電壓的極性相反，故稱電壓負(fù)反饋，反饋電壓相反，故稱電壓負(fù)反饋，反饋電壓UI的極性與給的極性與給定電壓的極性相同，故稱電流正反饋。定電壓的極性相同，故稱電流正反饋。要使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，系統(tǒng)總的反饋特性必須要使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，系統(tǒng)總的反饋特性必須呈現(xiàn)出負(fù)反饋的性質(zhì)。呈現(xiàn)出負(fù)反饋的性質(zhì)。 0IVfUUU機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)31 (2)工作原理工作原理 穩(wěn)速和調(diào)速的工作過(guò)程與轉(zhuǎn)速負(fù)反饋相

25、同。穩(wěn)速和調(diào)速的工作過(guò)程與轉(zhuǎn)速負(fù)反饋相同。 在給定電壓在給定電壓Ug一定時(shí)，其調(diào)整過(guò)程如下：一定時(shí)，其調(diào)整過(guò)程如下：UUdUUUUUUUnnIKIVgIVa 機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)32(3) 靜特性靜特性 aoVUUobIUUboaoobaoabfUUUUUU212RRR 令令UUao 3RIUabo2123RRURRIUUUUaboaoab 機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)33從電動(dòng)機(jī)電樞回路電勢(shì)平衡關(guān)系知從電動(dòng)機(jī)電樞回路電勢(shì)平衡關(guān)系知)RR(IEUaa3)RR/()EU(Iaa3aaaabRRERRRURRRURRRREUR

26、RURU333321233212機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)34033212aRRURRRURERRRURRRRRRRRRRaabaa3331233212nCRRRUeaab33時(shí)，時(shí)，當(dāng)滿足條件當(dāng)滿足條件aRRRR312系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)速反饋的特性。系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)速反饋的特性。 上式如果滿足下列條件上式如果滿足下列條件機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)35 3. 電流截止負(fù)反饋系統(tǒng)電流截止負(fù)反饋系統(tǒng) (1) 電流截止負(fù)反饋的作用電流截止負(fù)反饋的作用 過(guò)載保護(hù)。過(guò)載保護(hù)。 電流正反饋可以改善電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性，而電流負(fù)電流正反饋可以改善電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性

27、，而電流負(fù)反饋會(huì)使反饋會(huì)使U隨著負(fù)載電流的增加而減少，使電動(dòng)機(jī)的隨著負(fù)載電流的增加而減少，使電動(dòng)機(jī)的速度迅速降低。速度迅速降低。 如果電動(dòng)機(jī)的速度在負(fù)載過(guò)分增大時(shí)也不會(huì)降下如果電動(dòng)機(jī)的速度在負(fù)載過(guò)分增大時(shí)也不會(huì)降下來(lái)，這就會(huì)使電樞過(guò)流而燒壞。本來(lái)采用過(guò)流保護(hù)繼來(lái)，這就會(huì)使電樞過(guò)流而燒壞。本來(lái)采用過(guò)流保護(hù)繼電器也可以保護(hù)這種嚴(yán)重過(guò)載，但是過(guò)流保護(hù)繼電器，電器也可以保護(hù)這種嚴(yán)重過(guò)載，但是過(guò)流保護(hù)繼電器，要觸頭斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)斷電方能保護(hù)，而采用電流負(fù)反要觸頭斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)斷電方能保護(hù)，而采用電流負(fù)反饋?zhàn)饔脼楸Ｗo(hù)手段，則不必切斷電動(dòng)機(jī)的電路，只是饋?zhàn)饔脼楸Ｗo(hù)手段，則不必切斷電動(dòng)機(jī)的電路，只是使它的速度暫降

28、下來(lái)，一旦過(guò)負(fù)載去掉后，它的速度使它的速度暫降下來(lái)，一旦過(guò)負(fù)載去掉后，它的速度又會(huì)自動(dòng)升起來(lái)，這樣有利于生產(chǎn)。又會(huì)自動(dòng)升起來(lái)，這樣有利于生產(chǎn)。 (2) 基本思想方法基本思想方法機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)36IO=1.35IaNIao=(23)Ian 當(dāng)負(fù)載正常，電當(dāng)負(fù)載正常，電樞電流在一定范圍內(nèi)樞電流在一定范圍內(nèi)（如小于（如小于1.35倍的額倍的額定電流），電流截止定電流），電流截止負(fù)反饋不起作用；負(fù)反饋不起作用； 當(dāng)負(fù)載增加使電樞電流超過(guò)一定數(shù)當(dāng)負(fù)載增加使電樞電流超過(guò)一定數(shù)值（如額定電流的值（如額定電流的1.35倍）時(shí)，電流負(fù)倍）時(shí)，電流負(fù)反饋開(kāi)始起作用，減

29、小電動(dòng)機(jī)電樞外加反饋開(kāi)始起作用，減小電動(dòng)機(jī)電樞外加電壓，使轉(zhuǎn)速下降；電壓，使轉(zhuǎn)速下降； 當(dāng)負(fù)載繼續(xù)增加使電樞電流超過(guò)一定值（大于額定電流的當(dāng)負(fù)載繼續(xù)增加使電樞電流超過(guò)一定值（大于額定電流的23倍）時(shí)，電流負(fù)反饋?zhàn)銐驈?qiáng)，它足以將給定信號(hào)的絕大部分倍）時(shí)，電流負(fù)反饋?zhàn)銐驈?qiáng)，它足以將給定信號(hào)的絕大部分抵消掉，使電動(dòng)機(jī)速度降到零，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，從而起到保抵消掉，使電動(dòng)機(jī)速度降到零，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，從而起到保護(hù)作用。護(hù)作用。 因?yàn)橹挥挟?dāng)電流因?yàn)橹挥挟?dāng)電流大到一定程度反饋大到一定程度反饋才起作用，故稱電才起作用，故稱電流截止負(fù)反饋。這流截止負(fù)反饋。這種特性因它常被用種特性因它常被用于挖土機(jī)上，故又于挖土

30、機(jī)上，故又稱稱“挖土機(jī)特性挖土機(jī)特性”。機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)37（3 3）工作原理）工作原理機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)38 當(dāng)電流小于轉(zhuǎn)折點(diǎn)的電流時(shí)，反饋電壓當(dāng)電流小于轉(zhuǎn)折點(diǎn)的電流時(shí)，反饋電壓UIUb ,二二極管極管V導(dǎo)通，電流反饋導(dǎo)通，電流反饋UI與與Ub 比較后反饋比較后反饋 到輸入端到輸入端一起控制電動(dòng)機(jī)，使其轉(zhuǎn)速下降；一起控制電動(dòng)機(jī)，使其轉(zhuǎn)速下降； 當(dāng)電流等于堵轉(zhuǎn)點(diǎn)的電流時(shí)，電流反饋當(dāng)電流等于堵轉(zhuǎn)點(diǎn)的電流時(shí)，電流反饋UI與與Ub 比比較后反饋較后反饋 到輸入端的電壓能夠抵消，給定電壓的大到輸入端的電壓能夠抵消，給

31、定電壓的大小，時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為零，電流不再增加；小，時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為零，電流不再增加； 如果電流下降到小于堵轉(zhuǎn)點(diǎn)的電流，轉(zhuǎn)速則上升；如果電流下降到小于堵轉(zhuǎn)點(diǎn)的電流，轉(zhuǎn)速則上升； 機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)39 二、無(wú)靜差轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng) 1. 比例積分（比例積分（PI）調(diào)節(jié)器）調(diào)節(jié)器比例器調(diào)節(jié)器比例器調(diào)節(jié)器其輸入輸出之間的關(guān)系如下：其輸入輸出之間的關(guān)系如下： i01oURRU機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)40tUCRtiCUd1d1io1o積分調(diào)節(jié)器積分調(diào)節(jié)器其輸入輸出之間的關(guān)系如下：其輸入輸出之間的關(guān)系如下：機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電

32、傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)41tICRIUd1111100i01/ RUIItUCRURRUd1 i10i010比例積分調(diào)節(jié)器比例積分調(diào)節(jié)器 PI調(diào)節(jié)器的輸出由兩部分組成，第一部分是比調(diào)節(jié)器的輸出由兩部分組成，第一部分是比例部分，第二部分是積分部分。在零初始狀態(tài)和例部分，第二部分是積分部分。在零初始狀態(tài)和階躍輸入下，輸出電壓的時(shí)間特性如圖所示。階躍輸入下，輸出電壓的時(shí)間特性如圖所示。機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)42 當(dāng)突加輸入信號(hào)當(dāng)突加輸入信號(hào)Ui時(shí)，開(kāi)始瞬間電容時(shí)，開(kāi)始瞬間電容C1相相當(dāng)于短路，反饋回路中只有電阻當(dāng)于短路，反饋回路中只有電阻R1

33、，此時(shí)相當(dāng)，此時(shí)相當(dāng)于比例調(diào)節(jié)器，它可以毫無(wú)延遲地起調(diào)節(jié)作用，于比例調(diào)節(jié)器，它可以毫無(wú)延遲地起調(diào)節(jié)作用，故調(diào)節(jié)速度快；故調(diào)節(jié)速度快； 隨著電容隨著電容C1被充電而開(kāi)始積分，被充電而開(kāi)始積分，U0線性增線性增長(zhǎng)，直到穩(wěn)態(tài)。長(zhǎng)，直到穩(wěn)態(tài)。 在穩(wěn)態(tài)時(shí)，在穩(wěn)態(tài)時(shí)， C1相當(dāng)于開(kāi)路，放大器呈現(xiàn)出相當(dāng)于開(kāi)路，放大器呈現(xiàn)出極大的開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)。極大的開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)。機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)432. 采用采用PI調(diào)節(jié)器的無(wú)靜差調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)器的無(wú)靜差調(diào)速系統(tǒng) 放大器采用具有比例積分調(diào)節(jié)器的調(diào)速系放大器采用具有比例積分調(diào)節(jié)器的調(diào)速系 統(tǒng)為無(wú)靜差調(diào)速系統(tǒng)。統(tǒng)為無(wú)靜差調(diào)速系統(tǒng)。機(jī)電傳動(dòng)

34、及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)44 靜態(tài)時(shí)靜態(tài)時(shí)U=UgUf，調(diào)節(jié)作用停止，由于，調(diào)節(jié)作用停止，由于積分作用，調(diào)節(jié)器的輸出電壓積分作用，調(diào)節(jié)器的輸出電壓Uk保持在某保持在某一數(shù)值上，即一數(shù)值上，即Ud固定，以維持電動(dòng)機(jī)在給固定，以維持電動(dòng)機(jī)在給定轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)。由于靜態(tài)時(shí)呈現(xiàn)出無(wú)窮大的定轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)。由于靜態(tài)時(shí)呈現(xiàn)出無(wú)窮大的放大倍數(shù)，系統(tǒng)可以消除靜態(tài)誤差，故稱無(wú)放大倍數(shù)，系統(tǒng)可以消除靜態(tài)誤差，故稱無(wú)靜差調(diào)速系統(tǒng)。靜差調(diào)速系統(tǒng)。機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)457.2.2 7.2.2 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)一、轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn)一

35、、轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn) 采用采用PI調(diào)節(jié)器組成速度調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器組成速度調(diào)節(jié)器ST的單閉環(huán)調(diào)的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，既能得到轉(zhuǎn)速的無(wú)靜差調(diào)節(jié)，又能獲速系統(tǒng)，既能得到轉(zhuǎn)速的無(wú)靜差調(diào)節(jié)，又能獲得較快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。得較快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。 機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)46啟動(dòng)過(guò)程中，隨著轉(zhuǎn)速的升高，轉(zhuǎn)速負(fù)反饋啟動(dòng)過(guò)程中，隨著轉(zhuǎn)速的升高，轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的作用越來(lái)越大，使啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩越來(lái)越小，啟動(dòng)的作用越來(lái)越大，使啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩越來(lái)越小，啟動(dòng)過(guò)程變慢，因此轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)不能滿足過(guò)程變慢，因此轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)不能滿足快速啟動(dòng)、停止和反向的要求。快速啟動(dòng)、停止和反向的要求。 用加大過(guò)渡過(guò)程中的電

36、流即加大動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩來(lái)用加大過(guò)渡過(guò)程中的電流即加大動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩來(lái)實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)、停止和反向的要求，但電流不能實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)、停止和反向的要求，但電流不能超過(guò)晶閘管和電動(dòng)機(jī)的允許值。為此，應(yīng)采取一超過(guò)晶閘管和電動(dòng)機(jī)的允許值。為此，應(yīng)采取一種方法，使電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩保持種方法，使電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩保持不變，即電動(dòng)機(jī)電樞電流不變，且為電動(dòng)機(jī)電樞不變，即電動(dòng)機(jī)電樞電流不變，且為電動(dòng)機(jī)電樞允許的最大電流，當(dāng)啟動(dòng)結(jié)束后，使電流回到額允許的最大電流，當(dāng)啟動(dòng)結(jié)束后，使電流回到額定值。定值。 機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)47二、雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)二、雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng) 1）系統(tǒng)

37、采用兩個(gè)調(diào)節(jié)器（一般采用）系統(tǒng)采用兩個(gè)調(diào)節(jié)器（一般采用PI調(diào)節(jié)器）調(diào)節(jié)器）分別對(duì)速度和電流兩個(gè)參量進(jìn)行調(diào)節(jié)。分別對(duì)速度和電流兩個(gè)參量進(jìn)行調(diào)節(jié)。 對(duì)速度進(jìn)行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)器稱為速度調(diào)節(jié)器對(duì)速度進(jìn)行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)器稱為速度調(diào)節(jié)器ST； 對(duì)電流進(jìn)行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)器稱為電流調(diào)節(jié)器對(duì)電流進(jìn)行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)器稱為電流調(diào)節(jié)器LT。機(jī)電傳動(dòng)及控制機(jī)電傳動(dòng)及控制直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)48 2）來(lái)自速度給定電位器的信號(hào)）來(lái)自速度給定電位器的信號(hào)Ugn與速度反饋與速度反饋信號(hào)信號(hào)Ufn比較的偏差送到速度調(diào)節(jié)器比較的偏差送到速度調(diào)節(jié)器ST的輸入端。的輸入端。速度調(diào)節(jié)器的輸出作為電流調(diào)節(jié)器速度調(diào)節(jié)器的輸出作為電流調(diào)節(jié)器LT的給定信號(hào)，的給定信號(hào)，與電流反饋信號(hào)比較的偏差送到電流調(diào)節(jié)器與電流反饋信號(hào)比較的偏差送到電流調(diào)節(jié)器LT的的輸入端，電流調(diào)節(jié)器的輸出送到觸發(fā)器以控制可輸入端，電流調(diào)節(jié)器的輸出送到觸發(fā)器以控制可控整流器，整流器為電動(dòng)機(jī)提供直流電壓控整流器，整流器為電動(dòng)機(jī)提供直流電壓 3）從閉環(huán)反饋的結(jié)構(gòu)上看，電流調(diào)節(jié)環(huán)在里面，）從閉環(huán)反饋的結(jié)構(gòu)上看，電流調(diào)節(jié)環(huán)在里面，是內(nèi)環(huán)；轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)環(huán)在外