第2章单闭环调速控制系统的构成及计算机仿真运动控制系统工程211章节(6885KB).pptVIP

2.1.1 开环调速控制系统的动、静态结构图 2.1.1 开环调速控制系统的动、静态结构图 * */79 脉动直流电源对电动机的机械特性有什么影响? * */79 脉动直流电源对电动机的机械特性有什么影响? 2.1.2 晶闸管—电动机系统的特殊问题 1、控制系统的主电路电流比较小时出现断续现象由于晶闸管的输出电压是脉动的，所以当电流比较小时电流出现断续现象。如图下所示 * */79 2.1.2 晶闸管—电动机系统的特殊问题 1、控制系统的电流比较小时出现断续现象由于晶闸管的输出电压是脉动的，所以当电流比较小时电流出现断续现象。如图下所示 对于晶闸管－电动机系统降低断续区的主要方法是串联平波电抗器 现象 * */79 电流出现断续现象 平波电抗器 2.1.2 晶闸管—电动机系统的特殊问题 2、晶闸管－电动机的机械特性分断续区和连续区　　由于控制系统出现断续和连续两种情况导致其机械特性出现两段如下图所示 * */79 2.1.2 晶闸管—电动机系统的特殊问题 2、晶闸管－电动机的机械特性分断续区和连续区　　由于控制系统出现断续和连续两种情况导致其机械特性出现两段如下图所示 * */79 2.1.2 晶闸管—电动机系统的特殊问题 3、电动机所储存的能量不能直接回馈给电网 由于晶闸管的单向导电性，导致电动机在突然降速时不能将所 储存的机械能变成电能回馈给电网。 * */79 2.1.2 晶闸管—电动机系统的特殊问题 4、开环晶闸管－电动机的机械特性比较软，无法满足一般静态指标的要求 一般开环调速控制系统都不能满足生产工艺所提出的静态指标要 求. * */79 负载 转速变化情况 电磁转矩的变化情况 负载变化情况 所谓满足生产工艺要求是指： 　　当控制系统所具有的转速降不大于调速范围为D和静差率S所决定的转速降时，称为满足生产工艺要求的静态指标。 假设：控制系统所具有的转速降为△n系统 调速范围为D和静差率S所决定的转速降为△n要求 如果控制系统满足生产工艺要求的静态指标，那么下面的等式应该成立： △n系统≤ △n要求 * */79 D S 例2-1： 有一个晶闸管直流调速控制系统如右图所示，电动机为Ued=220V，Ied=15A，ned=1500rpm，Ra=2Ω，Rn=1 Ω ，触发器-晶闸管的放大倍数KS=30，生产工艺要求调速范围为D=20，静差率为S=10%。 试求：1）试画出该调速控制系统的静态结构图。 2）该调速控制系统（固有）的静态转速降是多少？（开环静态转速降是多少？） 3）生产工艺要求的静态转速降是多少？该调速控制系统是否能满足生产工艺要求？ * */79 例2-1： 有一个晶闸管直流调速控制系统如右图所示，电动机为Ued=220V，Ied=15A，ned=1500rpm，Ra=2，Rn=1，触发器-晶闸管的放大倍数KS=30，生产工艺要求调速范围为D=20，静差率为S=10%。 试求：1）试画出该调速控制系统的静态结构图。 2）该调速控制系统（固有）的静态转速降是多少？（开环静态转速降是多少？） 3）生产工艺要求的静态转速降是多少？该调速控制系统是否能满足生产工艺要求？ 例2-1： 例2-1： 例2-1： 解：1）该调速控制系统的静态结构图如右图所示。 2）由系统的静态结构图可得（根据《自动控制理论》和《电机与拖动》知识）： 例2-1： 解：1）该调速控制系统的静态结构图如右图所示。 2）由系统的静态结构图可得（根据《自动控制理论》和《电机与拖动》知识）： 例2-1： 已知： 电枢回路总电阻R=Ra+Rn=2+1=3(Ω) 电枢电流Id=Ied=15A 电动机的CeΦ=? NOTE:求CeΦ时不能使用主回路总电阻R，应该使用电枢电阻Ra，因为Ce Φ是电动机的固有参数，与控制电路结构无关，仅与电机的结构有关。 * */79 例2-1： 3）考虑到调速范围D和静差率S之间如下关系 因为系统的静态转速降不能小于生产工艺所要求的静态转速降，所以该系统不能满足生产工艺提出的静态指标要求。 课间休息 请您欣赏 令： * */79 上式可变为： (电枢回路电磁时间常数) (机电时间常数) 令： * */79 上式可变为： (电枢回路电磁时间常数) (机电时间常数) * */79 上式两边同取Laplance变换可得： 将上式整理可得： * */79 上式两边同取Laplance变换可得： 将上式整理可得： * */79 将上式整理可得：