山大《運動控制系統(tǒng)》課件第3章 多閉環(huán)調速控制系統(tǒng)的構造及PROFIBUS網絡組態(tài)-5弱磁控制的直流調速控制系統(tǒng)

1、第三章多閉環(huán)控制系統(tǒng)的構造及PROFIBUS網絡組態(tài)本講主要內容第五節(jié) 弱磁控制的直流調速控制系統(tǒng)第351講第361講2第五節(jié) 弱磁控制的直流調速控制系統(tǒng)一、問題的提出及解決原則 在生產實際當中經常遇到既有恒功率又有恒轉矩控制的場合，例如：造紙廠、紡織印染廠和鋼廠等企業(yè)都有開卷和收卷調速控制系統(tǒng)。3第五節(jié) 弱磁控制的直流調速控制系統(tǒng)一、問題的提出及解決原則例如：某軋鋼廠的橫剪流水線，如下圖所示，其開卷生產工藝如圖所示。4第五節(jié) 弱磁控制的直流調速控制系統(tǒng)一、問題的提出及解決原則 在下圖中，生產工藝要求在生產過程中鋼板的線速度不變。那么對于開卷控制系統(tǒng)隨著鋼板卷直徑的不斷減小，驅動該卷的電動機的

2、轉速就會越來越高。5第五節(jié) 弱磁控制的直流調速控制系統(tǒng)一、問題的提出及解決原則 如果是縱剪流水線，還有收卷控制系統(tǒng)隨著鋼板卷直徑的不斷增大驅動該卷的電動機的轉速就會越來越低。6第五節(jié) 弱磁控制的直流調速控制系統(tǒng)一、問題的提出及解決原則 對于這種場合，為了使電動機得到充分利用，電機與拖動書中給出了解決問題的基本原則： “在基速以下用調壓調速；在基速以上用弱磁調速”。這個原則從中暗示我們把額定轉速選擇在恒功率和恒轉矩的分界點上(如圖所示)。 但是在電機與拖動書中只是講了解決問題的基本原則，具體控制系統(tǒng)如何來實現(xiàn)沒有講述。如何來解決這個問題呢？根據系統(tǒng)的形成理論我們很容易地設計出下面的控制系統(tǒng)?；?/p>

3、調壓調速區(qū)弱磁調速區(qū)7二、弱磁控制的直流調速系統(tǒng)的構造過程注意：1)如果不用雙閉環(huán)調速控制系統(tǒng)，用其它調速控制系統(tǒng)也可以。但是能同時滿足生產工藝要求的動態(tài)和靜態(tài)技術指標的最簡控制系統(tǒng)就是雙閉環(huán)調速控制系統(tǒng)。 2) 勵磁電流引負反饋的目的是為了實現(xiàn)對勵磁電流的準確控制。8二、弱磁控制的直流調速系統(tǒng)的構造過程注意： 3) 當不進行弱磁控制時，弱磁電位器應處于最大狀態(tài)。因為電機與拖動的知識告訴我們：在調壓調速時一定要使勵磁處于飽和狀態(tài)。為什么？由轉矩表達式可知在相同的電樞電流條件下，越大，電磁轉矩就越大。9二、弱磁控制的直流調速系統(tǒng)的構造過程問題討論：當生產工藝要求電動機的轉速處于0ne時，減少弱磁

4、電位器的輸出電壓時 ( 即)。發(fā)現(xiàn)電動機的轉速不變？難道弱磁升速的理論錯了嗎？10二、弱磁控制的直流調速系統(tǒng)的構造過程 由于改變電動機的勵磁，就是改變電動機對數Ce而該參數在轉速反饋環(huán)的前向通道上，根據抑制定理可得：此參數的變化將受到反饋環(huán)抑制作用，導致轉速不能變化。11二、弱磁控制的直流調速系統(tǒng)的構造過程解決方法：按照電機與拖動書中所說弱磁調速的條件：在弱磁過程中應保持E=常數。根據反饋定理要想維持一個物理量不變就應該引這個物理量的負反饋與恒值給定相比較形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。盡管反電動勢E沒有辦法直接引出，但是我們可以近似計算出來，計算公式為：12二、弱磁控制的直流調速系統(tǒng)的構造過程其特點是：無論在恒轉速段還是恒功率段，都用轉速給定電位器調節(jié)。額定電動勢電位器在整個的調速過程中不做調整，額定電動勢電位器僅當改變電動機的型號時調整(此按鈕一般在控制柜的內部)。(如果某電動機額定電動勢E是400V，我們調整額定電動勢電位器輸出端為10V；如果某電動機額定電動勢E是200V，我們調整額定電動勢電位器輸出端為5V等)。電動勢給定轉速給定13二、弱磁控制的直流調速系統(tǒng)的構造過程1)當nne時，Ue* Ue=電動勢調節(jié)器AER處于飽和狀態(tài)，實現(xiàn)了恒轉矩調速。2) 當nne時，由Ue* 由Ue* = Ue電勢調節(jié)器AER退出飽和狀態(tài)，又因為反電動勢