山大《運動控制系統(tǒng)》課件第3章 多閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)的構(gòu)造及PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)組態(tài)-5弱磁控制的直流調(diào)速控制系統(tǒng)

1、第三章多閉環(huán)控制系統(tǒng)的構(gòu)造及PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)組態(tài)本講主要內(nèi)容第五節(jié) 弱磁控制的直流調(diào)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(diào)速控制系統(tǒng)一、問題的提出及解決原則 在生產(chǎn)實際當中經(jīng)常遇到既有恒功率又有恒轉(zhuǎn)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(diào)速控制系統(tǒng)。3第五節(jié) 弱磁控制的直流調(diào)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(chǎn)工藝如圖所示。4第五節(jié) 弱磁控制的直流調(diào)速控制系統(tǒng)一、問題的提出及解決原則 在下圖中，生產(chǎn)工藝要求在生產(chǎn)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(qū)動該卷的電動機的

2、轉(zhuǎn)速就會越來越高。5第五節(jié) 弱磁控制的直流調(diào)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(qū)動該卷的電動機的轉(zhuǎn)速就會越來越低。6第五節(jié) 弱磁控制的直流調(diào)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(diào)壓調(diào)速；在基速以上用弱磁調(diào)速”。這個原則從中暗示我們把額定轉(zhuǎn)速選擇在恒功率和恒轉(zhuǎn)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(jù)系統(tǒng)的形成理論我們很容易地設(shè)計出下面的控制系統(tǒng)?；?/p>

3、調(diào)壓調(diào)速區(qū)弱磁調(diào)速區(qū)7二、弱磁控制的直流調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)造過程注意：1)如果不用雙閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)，用其它調(diào)速控制系統(tǒng)也可以。但是能同時滿足生產(chǎn)工藝要求的動態(tài)和靜態(tài)技術(shù)指標的最簡控制系統(tǒng)就是雙閉環(huán)調(diào)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(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)造過程注意： 3) 當不進行弱磁控制時，弱磁電位器應(yīng)處于最大狀態(tài)。因為電機與拖動的知識告訴我們：在調(diào)壓調(diào)速時一定要使勵磁處于飽和狀態(tài)。為什么？由轉(zhuǎn)矩表達式可知在相同的電樞電流條件下，越大，電磁轉(zhuǎn)矩就越大。9二、弱磁控制的直流調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)造過程問題討論：當生產(chǎn)工藝要求電動機的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)造過程 由于改變電動機的勵磁，就是改變電動機對數(shù)Ce而該參數(shù)在轉(zhuǎn)速反饋環(huán)的前向通道上，根據(jù)抑制定理可得：此參數(shù)的變化將受到反饋環(huán)抑制作用，導(dǎo)致轉(zhuǎn)速不能變化。11二、弱磁控制的直流調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)造過程解決方法：按照電機與拖動書中所說弱磁調(diào)速的條件：在弱磁過程中應(yīng)保持E=常數(shù)。根據(jù)反饋定理要想維持一個物理量不變就應(yīng)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(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)造過程其特點是：無論在恒轉(zhuǎn)速段還是恒功率段，都用轉(zhuǎn)速給定電位器調(diào)節(jié)。額定電動勢電位器在整個的調(diào)速過程中不做調(diào)整，額定電動勢電位器僅當改變電動機的型號時調(diào)整(此按鈕一般在控制柜的內(nèi)部)。(如果某電動機額定電動勢E是400V，我們調(diào)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(diào)整額定電動勢電位器輸出端為5V等)。電動勢給定轉(zhuǎn)速給定13二、弱磁控制的直流調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)造過程1)當nne時，Ue* Ue=電動勢調(diào)節(jié)器AER處于飽和狀態(tài)，實現(xiàn)了恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。2) 當nne時，由Ue* 由Ue* = Ue電勢調(diào)節(jié)器AER退出飽和狀態(tài)，又因為反電動勢