直流傳動(dòng)控制系統(tǒng)演示文稿

直流傳動(dòng)控制系統(tǒng)演示文稿當(dāng)前1頁，總共54頁。直流傳動(dòng)控制系統(tǒng)當(dāng)前2頁，總共54頁。9.1調(diào)速系統(tǒng)主要性能指標(biāo)（也適用于交流調(diào)速系統(tǒng)）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)一、靜態(tài)技術(shù)指標(biāo)1.靜差度S：

靜差度表示生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的程度。

速度穩(wěn)定性指標(biāo)

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S小于一定數(shù)值。普通設(shè)備普通車床龍門刨床冷軋機(jī)熱軋機(jī)造紙機(jī)S≤50%S≤30%S≤5%S≤2%0.2%~0.5%S≤0.1%當(dāng)前3頁，總共54頁。2.調(diào)速范圍D

在額定負(fù)載下，允許的最高轉(zhuǎn)速和在保證生產(chǎn)機(jī)械對(duì)轉(zhuǎn)速變化率要求的前提下所能達(dá)到的最低轉(zhuǎn)速之比稱為調(diào)速范圍。車床龍門刨床鉆床銑床軋鋼機(jī)造紙機(jī)進(jìn)給機(jī)械20～12020～402～1220～303～1510～205～300003.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)的轉(zhuǎn)速差來衡量的。

調(diào)速無級(jí)調(diào)速有級(jí)調(diào)速當(dāng)前4頁，總共54頁。二、動(dòng)態(tài)技術(shù)指標(biāo)1.最大超調(diào)量

超調(diào)量超調(diào)量太大，達(dá)不到生產(chǎn)工藝上的要求；超調(diào)量太小，會(huì)使過渡過程過于緩慢，不利于生產(chǎn)率的提高等范圍：當(dāng)前5頁，總共54頁。超調(diào)量2.過渡過程時(shí)間T

從輸入控制（或擾動(dòng)）作用于系統(tǒng)開始直到被調(diào)量n進(jìn)入（0.05～0.02）n2穩(wěn)定值區(qū)間時(shí)為止（并且以后不再越出這個(gè)范圍）的一段時(shí)間，叫作過渡過程時(shí)間。

過渡過程時(shí)間3.振蕩次數(shù)N

在過渡過程時(shí)間內(nèi),被調(diào)量n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)速系統(tǒng)被調(diào)量從x1改變?yōu)閤2時(shí)的變化情況。系統(tǒng)超調(diào)量過渡過程時(shí)間T振蕩次數(shù)性能10長無不好2大長多不好3小短中好當(dāng)前6頁，總共54頁。9.2晶閘管－電動(dòng)機(jī)直流傳動(dòng)控制系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)的不同：單閉環(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)9.2.1單閉環(huán)直流調(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的單閉環(huán)系統(tǒng)屬有靜差的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，簡稱有靜差調(diào)速系統(tǒng)；

（一）轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)

1.基本組成分類：當(dāng)前7頁，總共54頁。

測(cè)速發(fā)電機(jī)：與直流電動(dòng)機(jī)M同軸相連，即兩者的速度相同，測(cè)速發(fā)電機(jī)用來測(cè)量電動(dòng)機(jī)的速度，稱檢測(cè)元件；

轉(zhuǎn)換元件：將測(cè)速發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)以便與給定電壓進(jìn)行比較。

給定電位器：調(diào)節(jié)Rg的位置可改變給定電壓Ug的大小。

放大器：將外加電壓和反饋信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換后的電壓之差進(jìn)行放大。

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)去控制整流電路的輸出大小。整流電路：變交流電壓為直流電壓，輸出電壓大小由觸發(fā)電路輸出脈沖信號(hào)所決定，整流電路的輸出為直流電動(dòng)機(jī)電樞的外加電壓；

直流電動(dòng)機(jī)：系統(tǒng)的控制對(duì)象。

系統(tǒng)的調(diào)速方法是改變外加電壓調(diào)速；

系統(tǒng)的反饋信號(hào)是被控制對(duì)象n本身;

反饋電壓和給定電壓的極性相反，即:該系統(tǒng)又稱轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)。當(dāng)前8頁，總共54頁。2.工作原理

當(dāng)Ug、Uf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)。

(2)調(diào)速（Uf不變，改變Ug的大?。?/p>

改變Ug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.(1)穩(wěn)態(tài)（Ug、Uf

不變）

(3)穩(wěn)速（Ug不變、負(fù)載變化使Uf變化)

當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化使速度發(fā)生變化后，系統(tǒng)通過反饋能維持速度基本不變，這種狀態(tài)稱為穩(wěn)速。當(dāng)前9頁，總共54頁。3.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)載電流之間的大小關(guān)系。(1)各環(huán)節(jié)輸入輸出的關(guān)系

電動(dòng)機(jī)電路

式中:

電樞回路的總電阻；

可控整流電源的等效內(nèi)阻；

電動(dòng)機(jī)的電樞電阻。

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Ks，則：放大器電路

設(shè)放大器的放大倍數(shù)為KP，則：

反饋電路

速度反饋信號(hào)電壓與轉(zhuǎn)速n成正比，設(shè)放大系數(shù)為Kf，則：當(dāng)前10頁，總共54頁。(2)靜特性——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)；——閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)。

如果系統(tǒng)沒有轉(zhuǎn)速負(fù)反饋（即開環(huán)系統(tǒng)）時(shí)，則整流器的輸出電壓:

由此可得開環(huán)系統(tǒng)的機(jī)械特性方程:當(dāng)前11頁，總共54頁。(3)分析與結(jié)論

理想空載轉(zhuǎn)速

在給定電壓一定時(shí)，有:

轉(zhuǎn)速降

調(diào)速范圍與靜差度

在最大運(yùn)行轉(zhuǎn)速和低速時(shí)最大允許靜差度不變的情況下，開環(huán)：

閉環(huán)：

當(dāng)前12頁，總共54頁。結(jié)論：由于放大倍數(shù)不可能為無窮大，即靜態(tài)速降不可能為0，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，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)）。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、晶閘管交流電源電壓的變化等）對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響。提高系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)K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)也不能過分增大，否則系統(tǒng)容易產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象。當(dāng)前13頁，總共54頁。（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)

由公式可知：

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。(1)電壓負(fù)反饋與轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)的區(qū)別

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；

檢測(cè)元件不同，前者為電位器，后者為測(cè)速發(fā)電機(jī)。當(dāng)前14頁，總共54頁。(2)工作原理

穩(wěn)速和調(diào)速的工作過程與轉(zhuǎn)速負(fù)反饋相同。

在給定電壓Ug一定時(shí)，其調(diào)整過程如下：電壓負(fù)反饋系統(tǒng)的特點(diǎn):

線路簡單

穩(wěn)定速度的效果并不大

電動(dòng)機(jī)端電壓即使由于負(fù)反饋的作用而維持不變，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)速度還是要降低。或者說電壓負(fù)反饋，頂多只能補(bǔ)償可控整流電的等效內(nèi)阻所引起的速度降落。則Ud=U-UAK當(dāng)前15頁，總共54頁。(1)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；R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)電樞電流的大小，故稱電流反饋。

系統(tǒng)的總反饋電壓

因?yàn)榉答侂妷篣V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UI的極性與給定電壓的極性相同，故稱電流正反饋。要使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，系統(tǒng)總的反饋特性必須呈現(xiàn)出負(fù)反饋的性質(zhì)。2.電流正反饋與電壓負(fù)反饋的綜合反饋系統(tǒng)當(dāng)前16頁，總共54頁。(2)工作原理

穩(wěn)速和調(diào)速的工作過程與轉(zhuǎn)速負(fù)反饋相同。

在給定電壓Ug一定時(shí)，其調(diào)整過程如下：(3)靜特性當(dāng)前17頁，總共54頁。

從電動(dòng)機(jī)電樞回路電勢(shì)平衡關(guān)系知

上式如果滿足下列條件系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)速反饋的特性。

當(dāng)前18頁，總共54頁。3.電流截止負(fù)反饋系統(tǒng)(1)電流截止負(fù)反饋的作用過載保護(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)反饋會(huì)使隨著負(fù)載電流的增加而減少，使電動(dòng)機(jī)的速度迅速降低。

如果電動(dòng)機(jī)的速度在負(fù)載過分增大時(shí)也不會(huì)降下來，這就會(huì)使電樞過流而燒壞。本來采用過流保護(hù)繼電器也可以保護(hù)這種嚴(yán)重過載，但是過流保護(hù)繼電器，要觸頭斷開，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，只是使它的速度暫降下來，一旦過負(fù)載去掉后，它的速度又會(huì)自動(dòng)升起來，這樣有利于生產(chǎn)。(2)基本思想方法當(dāng)前19頁，總共54頁。IO=1.35IaNIao=(2~2.5)Ian

當(dāng)負(fù)載正常，電樞電流在一定范圍內(nèi)（如小于1.35倍的額定電流），電流截止負(fù)反饋不起作用；

當(dāng)負(fù)載增加使電樞電流超過一定數(shù)值（如額定電流的1.35倍）時(shí)，電流負(fù)反饋開始起作用，減小電動(dòng)機(jī)電樞外加電壓，使轉(zhuǎn)速下降；

當(dāng)負(fù)載繼續(xù)增加使電樞電流超過一定值（大于額定電流的2~2.5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)，從而起到保護(hù)作用。

因?yàn)橹挥挟?dāng)電流大到一定程度反饋才起作用，故稱電流截止負(fù)反饋。這種特性因它常被用于挖土機(jī)上，故又稱“挖土機(jī)特性”。當(dāng)前20頁，總共54頁。

當(dāng)電流小于轉(zhuǎn)折點(diǎn)的電流時(shí)，反饋電壓UI<Ub,二極管V截止，電流反饋不起作用；

當(dāng)電流大于轉(zhuǎn)折點(diǎn)的電流時(shí)，反饋電壓UI>Ub,二極管V導(dǎo)通，電流反饋UI與Ub比較后反饋

到輸入端一起控制電動(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UI與Ub比較后反饋

到輸入端的電壓能夠抵消給定電壓的大小時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為零，電流不再增加；

如果電流下降到小于堵轉(zhuǎn)點(diǎn)的電流，轉(zhuǎn)速則上升；

（3）工作原理當(dāng)前21頁，總共54頁。

二、無靜差轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)1.比例積分（PI）調(diào)節(jié)器比例調(diào)節(jié)器其輸入輸出之間的關(guān)系如下：

積分調(diào)節(jié)器其輸入輸出之間的關(guān)系如下：當(dāng)前22頁，總共54頁。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。當(dāng)前23頁，總共54頁。2.采用PI調(diào)節(jié)器的無靜差調(diào)速系統(tǒng)放大器采用具有比例積分調(diào)節(jié)器的調(diào)速系統(tǒng)為無靜差調(diào)速系統(tǒng)。

靜態(tài)時(shí)△U=Ug－Uf=0，調(diào)節(jié)作用停止，由于積分作用，調(diào)節(jié)器的輸出電壓Uk保持在某一數(shù)值上，即Ud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)出無窮大的放大倍數(shù)，系統(tǒng)可以消除靜態(tài)誤差，故稱無靜差調(diào)速系統(tǒng)。當(dāng)前24頁，總共54頁。

偏差Δn越大，ΔUd1也越大，它的調(diào)節(jié)作用也就越強(qiáng)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速回升也就越快。比例部分調(diào)節(jié)作用積分部分的調(diào)節(jié)作用ΔUd2的增長率與偏差電壓ΔU（或偏差Δn）成正比。開始時(shí)Δn很小，ΔUd2增加很慢，當(dāng)Δn最大時(shí)，ΔUd2的增加得最快，在調(diào)節(jié)過程中的后期Δn逐漸減少了，ΔUd2的增加也逐漸減慢了，一直到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速回升到n1，Δn=0時(shí)，ΔUd2就不再增加了，且在以后就一直保持這個(gè)數(shù)值不變負(fù)載變化時(shí)比例積分調(diào)節(jié)器對(duì)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用當(dāng)前25頁，總共54頁。

無靜差調(diào)速系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程結(jié)束以后，轉(zhuǎn)速偏差Δn=0（PI調(diào)節(jié)器的輸入電壓ΔU也等于零），這只是在靜態(tài)（穩(wěn)定工作狀態(tài)）上無差，而動(dòng)態(tài)（如當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，系統(tǒng)從一個(gè)穩(wěn)態(tài)變到另一個(gè)穩(wěn)態(tài)的過渡過程）上卻是有差的。這個(gè)調(diào)速系統(tǒng)在理論上講是無靜差調(diào)速系統(tǒng)，但是由于調(diào)節(jié)放大器不是理想的，且放大倍數(shù)也不是無限大，測(cè)速發(fā)電機(jī)也還存在誤差，因此實(shí)際上這樣的系統(tǒng)仍然是有一點(diǎn)靜差的。特點(diǎn)：當(dāng)前26頁，總共54頁。9.3.2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)采用PI調(diào)節(jié)器組成速度調(diào)節(jié)器ST的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，既能得到轉(zhuǎn)速的無靜差調(diào)節(jié)，又能獲得較快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。啟動(dòng)過程中，隨著轉(zhuǎn)速的升高，轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的作用越來越大，使啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩越來越小，啟動(dòng)過程變慢，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。

用加大過渡過程中的電流即加大動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩來實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)、停止和反向的要求，但電流不能超過晶閘管和電動(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)電樞允許的最大電流，當(dāng)啟動(dòng)結(jié)束后，使電流回到額定值。當(dāng)前27頁，總共54頁。二、雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)

1）系統(tǒng)采用兩個(gè)調(diào)節(jié)器（一般采用PI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)。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ASR；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ACR。ASRACR當(dāng)前28頁，總共54頁。2）來自速度給定電位器的信號(hào)Ugn與速度反饋信號(hào)Ufn比較的偏差送到速度調(diào)節(jié)器ASR的輸入端。速度調(diào)節(jié)器的輸出作為電流調(diào)節(jié)器ACR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ACR的輸入端，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，是內(nèi)環(huán)；轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)環(huán)在外面，為外環(huán)，二者進(jìn)行串級(jí)聯(lián)接。在控制系統(tǒng)中，常把這種系統(tǒng)稱為雙閉環(huán)系統(tǒng)。當(dāng)前29頁，總共54頁。雙閉環(huán)系統(tǒng)的啟動(dòng)特性從靜特性上看:維持電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變是由速度調(diào)節(jié)器ST來實(shí)現(xiàn)的。在電流調(diào)節(jié)器LT上，使用的是電流負(fù)反饋，它有使靜特性變軟的趨勢(shì)，動(dòng)態(tài)分析:·第Ⅰ階段是電流上升階段第Ⅱ階段是恒流升速階段第Ⅲ階段是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段當(dāng)前30頁，總共54頁。轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：系統(tǒng)的調(diào)整性能好，有很硬的靜特性，基本上無靜差；動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，啟動(dòng)時(shí)間短；系統(tǒng)的抗干擾能力強(qiáng)；兩個(gè)調(diào)節(jié)器可分別設(shè)計(jì)，調(diào)整方便（先調(diào)電流環(huán)，再調(diào)速度環(huán)）。所以，它在自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用當(dāng)前31頁，總共54頁。9.3可逆直流調(diào)速系統(tǒng)

一、利用接觸器進(jìn)行切換的可逆線路當(dāng)前32頁，總共54頁。二、利用晶閘管切換的可逆線路當(dāng)前33頁，總共54頁。三、采用兩套晶閘管整流電路的可逆線路當(dāng)前34頁，總共54頁。9.4脈寬調(diào)速4．當(dāng)它們以較高的頻率（一般為2000Hz）交替導(dǎo)通時(shí)，電樞兩端的電壓波形如圖所示。1．三相交流電源經(jīng)整流濾波變成電壓恒定的直流電壓；2．1VT～4VT為四只晶體三極管，其中，處于對(duì)角線上的一對(duì)三極管的基極，因接受同一控制信號(hào)而同時(shí)導(dǎo)通或截止；3．若1VT和4VT導(dǎo)通，則電動(dòng)機(jī)電樞上加正向電壓；2VT和3VT導(dǎo)通，電動(dòng)機(jī)電樞上加反向電壓?；驹懋?dāng)前35頁，總共54頁。

由于機(jī)械慣性的作用，決定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速的僅為此電壓的平均值。

設(shè)矩形波的周期為T，正向脈沖寬度為t1，并設(shè)為占空比。則電樞電壓的平均值正向轉(zhuǎn)速最高；

電動(dòng)機(jī)正向；

電動(dòng)機(jī)停止；

電動(dòng)機(jī)反向；

反向轉(zhuǎn)速最高；

人為地改變占空比，可以達(dá)到調(diào)速的目的。連續(xù)地改變脈沖寬度，即可實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)的無級(jí)調(diào)速。當(dāng)前36頁，總共54頁。通過改變電機(jī)電樞兩端的脈沖寬度，以改變電樞電壓平均值，達(dá)到調(diào)速目的。晶體管脈寬調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)主電路所需功率元件少、線路簡單低速性好、調(diào)速范圍寬(D大)動(dòng)態(tài)響應(yīng)快晶體管脈寬調(diào)速系統(tǒng)的主要特點(diǎn):當(dāng)前37頁，總共54頁。晶體管脈寬調(diào)速系統(tǒng)組成當(dāng)前38頁，總共54頁。1.主電路（功率開關(guān)放大器）當(dāng)前39頁，總共54頁。當(dāng)前40頁，總共54頁。2.控制電路1)速度調(diào)節(jié)器ASR和電流調(diào)節(jié)器ACR2)三角波發(fā)生器當(dāng)前41頁，總共54頁。3)電壓脈沖變換器當(dāng)前42頁，總共54頁。4)脈沖分配及功率放大當(dāng)前43頁，總共54頁。

晶體管脈寬調(diào)速系統(tǒng)分析1.靜態(tài)Ugn=0,ASR,ACR輸岀為零，n=02.啟動(dòng)Ugn>0,△UN＞0ASR處于開環(huán),ACR積分Ia↑Iam加速啟動(dòng),當(dāng)△UN＜0,ASR退出飽和進(jìn)行速度控制。3.穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)△UN=UgN-UfN=04.穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)突加負(fù)載時(shí)的調(diào)節(jié)過程△UN=UgN-UfN>0→ACR輸岀增加→EP↑(脈沖占空比)→Ud↑→n↑直到△UN=UgN-UfN=0，在新的電流下穩(wěn)定運(yùn)行。5.制動(dòng)UgN=0,△UN=UgN-UfN<0ASR處于正限幅值,ACR輸岀負(fù)的限幅值，電機(jī)制動(dòng)n↓→n=0同靜態(tài)6.降速當(dāng)前44頁，總共54頁。1.用微機(jī)取代ASR、ACR兩個(gè)電子調(diào)節(jié)器的系統(tǒng)9.5微型計(jì)算機(jī)控制的直流傳動(dòng)控制系統(tǒng)當(dāng)前45頁，總共54頁。2.保留ASR、ACR兩個(gè)電子調(diào)節(jié)器的系統(tǒng)當(dāng)前46頁，總共54頁。當(dāng)前47頁，總共54頁。基本內(nèi)容1.擴(kuò)大調(diào)速范圍

D的基本方法在調(diào)速系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)所能達(dá)到的調(diào)速范圍D=nmax/nmin，其nmax是電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下所允許的最高轉(zhuǎn)速，而nmin是在保證生產(chǎn)機(jī)械對(duì)轉(zhuǎn)速變化率S(即靜差度S2)的要求這一前提下所能達(dá)到的nmin最低轉(zhuǎn)速，也就是說，調(diào)速系統(tǒng)的S2要小于或等于生產(chǎn)機(jī)械要求的S生(S2≤S生)，才能談及調(diào)速范圍。根據(jù)D=(nmaxS2)/(△nN(1-S2))式,可知，在nmax與S一定時(shí)，設(shè)法減少轉(zhuǎn)速降△nN就可擴(kuò)大調(diào)速范圍D，閉環(huán)控制系統(tǒng)(亦稱反饋控制系統(tǒng))能起到這個(gè)作用。

小結(jié)當(dāng)前48頁，總共54頁。2.機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)速方案的選擇

生產(chǎn)機(jī)械對(duì)調(diào)速系統(tǒng)所提出的技術(shù)指標(biāo)包括靜態(tài)的和動(dòng)態(tài)的。靜態(tài)技術(shù)指標(biāo)主要有靜差度S,調(diào)速范圍D和調(diào)速的平滑性等：動(dòng)態(tài)技術(shù)指標(biāo)主要有最大超調(diào)量Mp,過渡過程時(shí)間T和振蕩次數(shù)等。值得特別注意的是，生產(chǎn)機(jī)械在調(diào)速過程中一般有恒轉(zhuǎn)矩型和恒功率型兩類負(fù)載特性，而電動(dòng)機(jī)的調(diào)速也有恒轉(zhuǎn)矩性質(zhì)和恒功率性質(zhì)兩類，一般負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩的生產(chǎn)機(jī)械應(yīng)盡可能選用恒轉(zhuǎn)矩性質(zhì)的調(diào)速(調(diào)壓調(diào)速)方式，負(fù)載為恒功率型的生產(chǎn)機(jī)械應(yīng)盡可能選用恒功率性質(zhì)的調(diào)速(調(diào)磁調(diào)速)方式，否則，電動(dòng)機(jī)將得不到最充分的利用或?qū)?yán)重過載。當(dāng)前49頁，總共54頁。3．單閉環(huán)有靜差調(diào)速系統(tǒng)性質(zhì)：①在相同的負(fù)載電流下，閉環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)轉(zhuǎn)速降僅為開環(huán)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速降的l／(1+K)倍。從而大大提高了機(jī)械特性的硬度，使系統(tǒng)的靜差度大為減小。②在給定電壓一定時(shí)，閉環(huán)系統(tǒng)理想空載轉(zhuǎn)速僅為開環(huán)時(shí)的l／(l+K)。為了使閉環(huán)系統(tǒng)獲得與開環(huán)系統(tǒng)相同的理想空載轉(zhuǎn)速，閉環(huán)時(shí)的繪定電壓須比開環(huán)時(shí)的提高(1+K)倍，③在相同的最高轉(zhuǎn)速和相同的低速最大允許靜差度的條件下，閉環(huán)系統(tǒng)的調(diào)速范圍為開環(huán)系統(tǒng)的(1+K)倍。所以提高開環(huán)放大倍數(shù)是減小閉環(huán)系統(tǒng)靜差度、擴(kuò)大調(diào)速范圍的有效