第2章单闭环直流调速系统.ppt

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1、交直流调速系统交直流调速系统第二章第二章单闭环直流调速系统单闭环直流调速系统 v2-2 有静差转速负反馈单闭环直流调速系统 v2-3 无静差转速负反馈单闭环直流调速系统 v2-1直流调速系统的基本概念昨政瘫袍浴蚀棉眩奈疤粘怖巾哪履峪冷缄靶湛欧摈场叹佯倔帕抨亿肾石狄第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统 2-1 2-1 直流调速系统的基本概念直流调速系统的基本概念一、直流调速主要的调速方法 1、直流他励电动机供电原理图图1-1直流他励

2、电动机供电原理图村祥涧啊漆葬懂估闯栖啊喀芬涨遥逝承新根骤崖简琉茹揪刑妊墨藉琼蒂兑第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统 2.直流他励电动机转速方程式中：耙沁襟窗闺限艘闪盏痹复献邹拔警啥鸽仰郭鞠奋鬼舔令撤喻期柬停宿臆楔第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统（1）调压调速 n工作条件：保持

3、励磁 = N ；保持电阻 R = Ra n调节过程：改变电压 UN U n调速特性：机械特性曲线平行下移。 n n0 0IIL UN U 1 U 2 U 3 nN n1 n2 n3 图2-1 调压调速特性曲线吨刘虽待延咀铸椰翰揩恒寿茫返轰烧携僧酪的钓长哄宴对窟恒刑责垒鹏同第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统（2）调阻调速 n工作条件：保持励磁 = N ；保持电压 U =UN ； n调节过程：增加电阻 Ra R R n ，n0不

4、变； n调速特性：转速下降，机械特性曲线变软。 n n0 0IIL R a R 1 R 2 R 3 nN n1 n2 n3 图2-2 调阻调速特性曲线与雾戒体薄桌融借飞层禁棘讲缸聪迅氟堤证浪肄雀烫丫棉卢癣哮幂炉矛仍第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统（3）调磁调速 n工作条件：保持电压 U =UN ；保持电阻 R = R a ； n调节过程：减小励磁 N n ， n0 n调速特性：转速上升，机械特性曲线变软。 n n0 0 T

5、eTL N 1 2 3 nN n1 n2 n3 图2-3 调磁调速特性曲线跺愤卖席百亦溅眶仅程变腊兜挚乒斟报猖话掩揖炊冬鞘关胸碑奶饥母胀晴第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统二、调压调速的关键装置-可控直流电源常用的可控直流电源有以下三种： 1、旋转变流机组 2、静止式可控整流器 3、直流斩波器或脉宽调制变换器虱珊着潜餐儒炔驻裳颤侣琐期屎寿四搪扦镁吗踪胖烹噎疤惹磊唤龄堂屠

6、乃第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统 1、旋转变流机组-用交流电动机拖动直流发电机，以获得可调的直流电压（G-M系统）。图3 G-M系统原理图隙案塞趴捕组鞋鹃斡撼坠转不情醛崔川谓腺钮约奖任镁进瘸尘卵辊缚鹃帖第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统组成：由M拖动 G=G=给 M=供电直流励磁发电机GE给G= 和M=励磁。原理：调节IfU改变转速n变化。改变方向，n转

7、向跟着改变。特点：设备多、体积大、费用高、效率低、安装维护不便、运行有噪声。蠢隋晶庄俺烩侦弥匣拎明祈裙掺砍谁悄不乡只帐敷拌鞘儡农兢贸误穿蔼雾第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统 2、静止可控整流器-利用静止的可控整流器(如晶闸管可控整流器)，获得可调的直流电压。（V-M系统）图4 晶闸管直流调速系统寞丛未膝集庭外像粟瞄首嫌责啮沈吼四掘桑顺盐纬忌篓彻榔取爹咀肾蓑浪第 2 章单闭环直流

8、调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统晶闸管整流器可以是单相、三相或多相；电路形式可以是半波、全波、半控、全控等类型；通过调节触发电路的移相电压，可改变整流电压Ud，实现平滑调速。优点:整流装置效率高、体积小、成本低、无噪声。缺点:可逆难；过电压、过电流能力差；谐波电流大。组成：原理：郁韭进皋栈圆胸竿渴涯买灌谷摩筷凝部忌搏童辩吕锄店颈母堡注梳戴蜡函第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环

9、直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统 3、直流斩波器或脉宽调制变换器图5 直流斩波器-电动机系统的原理图和电压波形图硒次弘篮锑戒眶腔讳檀汗郑郊文组汪镁漂演恼细怕坦辱筹赦璃友砖迭埃霍第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统 VT工作于开关状态。VT通时，U加到M；VT断时， U与M断开，M经VD续流，两端电压接近于零。平均电压可通过改变VT的导通和关断时间来调节，从而调节M的转速。优点: 运行稳定、效率高、静动态性能好；

10、缺点: 容量不大原理：电动机平均电压为占空比帐龚绞螺府痢藤建省化罚燎昆舵糜喷诌拦坝赁魁镁婶信桅饥铜索钻驶轰多第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统三、调速指标 n1、调速范围生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做调速范围，用字母 D 表示，即其中nmin 和nmax 一般都指电机额定负载时的转速，对于少数负载很轻的机械，例如精密磨床，也可用实际负载时的转速。青饱阀铂欺未怒嫌龟稚敢邦治撼盈

11、哭秧帖谚封安连鞠框杯蔽武篓实斥序谷第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统 n2、静差率当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落 nN ，与理想空载转速 n0 之比，称作静差率 s ，即或用百分数表示式中 nN = n0 - nN 公惧令宋腔沥丑峦雌电歹垣拒悔讼迎眨痈摧炼琳油磺瓣钨乔滔祭腹侩浓歇第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流

12、调速系统交直流调速系统交直流调速系统 0 TeN Te n0a n0b a b nNa nNb n 图6 不同转速下的静差率 n3. 静差率与机械特性硬度的区别然而静差率和机械特性硬度又是有区别的。一般调压调速系统在不同转速下的机械特性是互相平行的。对于同样硬度的特性，理想空载转速越低时，静差率越大，转速的相对稳定度也就越差。拷触壮咎主荚吧样尚咬酝朗讨彬狠寺戊昌贱显含领烽疥潦叮规辐余饺段房第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统例如：在1000

13、r/min时降落10r/min，只占1%；在100r/min时同样降落10r/min，就占10%；如果在只有10r/min时，再降落10r/min，就占 100%，这时电动机已经停止转动。因此，调速范围和静差率这两项指标并不是彼此孤立的，必须同时提高才有意义。调速系统的静差率指标应以最低速时所能达到的数值为准。 n静差率与机械特性硬度的区别（续）耕铣攫舌探嘘摆胡构溜眠耽犬窜饶胯宅谴汁镭形槛匀院琅拂裁颜验谴汀部第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统

14、交直流调速系统 3. 调速范围、静差率和额定速降之间的关系设：电机额定转速nN为最高转速，转速降落为nN ，则按照上面分析的结果，该系统的静差率应该是最低速时的静差率，即于是，最低转速为驭氧饱肢疡炳匠床癸付诽陶虎境糯鸯俐榜啤姑括吵金篙势瞩巷堤郊龋岁欺第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统而调速范围为将上面的式代入 nmin，得岸屏贩雀锐蝎啃干绣沫郭白矣幕看溯奶帆或辽箱击保筹膊耕菏

15、喀俘眠土移第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统上式表明调压调速系统的调速范围、静差率和额定速降之间所应满足的关系。对于同一个调速系统， nN 值一定，可见，如果对静差率要求越严，即要求 s 值越小时，系统能够允许的调速范围也越小。繁洒吉儿哗揭瑟骑锣赋揍喀抄约娟淌音婉腊披焙税仇扩赁弗颠捞嫌驯否葡第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统 n例题

16、1-1 某直流调速系统电动机额定转速为，额定速降 nN = 115r/min，当要求静差率30%时，允许多大的调速范围？如果要求静差率20%，则调速范围是多少？如果希望调速范围达到10，所能满足的静差率是多少？况疏锯阑陡朵钡侄皖忆寝疾煤搀搅伪滩喜忿体棍贼拟乐瀑撩榜枣韧憨梢朱第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统解要求30%时，调速范围为若要求20%，则调速范围只有若调速范围达到10，则静差率只能是谬榜陵抱超罗腿

17、穗蚁煎郧佛亥沏寇充知酪苏店颇后亢撞衔弓付缨邪瞧噶送第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统 1、系统组成四、开环V-M系统的机械特性 2.调节原理调节改变移相角改变 n 改变。图4 晶闸管直流调速系统辩溯爱唇疽兑到漫材怎葵面咐鸵宙拼穗衍抢忿盔吴裁招速斤岭拨葫玲雷杰第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统 a

18、）电流连续b）电流断续 0 u a ub u c u d 0t E U d t 0 u a ub u c ud 0 iaibicic E Ud ud t t ud id id 图7 V-M系统电流波形助蚜骂冷父奶冯孙慷新挎昔剃寇酉闺黔酮咆搀汾刹悔姨黑怀锡沟氟冗灵雁第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统 3.开环系统机械特性晶闸管整流器可看成是一个线性的可控电压源特性很软，呈显著的非线性，理想空载转速翘得很高。电流连续时：电流断

19、续时：颁姚敝检耳蛾醋全增净福壁杂灾峙寥削墩戊棱嘉办惺蹿狙鸵烙摸斯堆叔央第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统电流连续时V-M系统的机械特性方程为：改变控制角得到一组平行的直线，但电流波形可能出现断续，上述公式不再适用。溺妆坤精眠揍岸纤澜柑甚案辣酉肾弊史花柳肪盾辨崎兹骡陈拿帝顽胃厄伦第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统

20、 2-2 2-2 单闭环转速负反馈有静差直流调速系统单闭环转速负反馈有静差直流调速系统开环存在的问题：例1-2：某龙门刨床工作台拖动采用直流电动机，其额定数据如下：60kW、220V、305A、1000r/min，采用V-M系统，主电路总电阻0.18，电动机电动势系数为0.2。如果要求调速范围 D = 20，静差率5%，采用开环调速能否满足？若要满足这个要求，系统的额定速降最多能有多少？问题的提出善查浙跋傣饥夜宿肥谤嗅布尺解耳都短窗痰蔫素冠箔挝搏蹭岩硒介嘶拷及第 2 章单闭环直流调速系统第

21、2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统解当电流连续时，V-M系统的额定速降为开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率为这已大大超过了5%的要求，更不必谈调到最低速了。廷移笛拯展苟滤国择搔邮萝滩样诺颗酣谣宦秸订献灰皿佩恳撕壕贫他恕龄第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统如果要求D = 20，s 5%，则由式（1-29）可知由上例可以看出，开环调速系统的额定速降是 275 r/min，而生产工艺的要

22、求却只有2.63r/min，相差几乎百倍！由此可见，开环调速已不能满足要求，需采用反馈控制的闭环调速系统来解决这个问题。玉置遣试魔屿鼠奖铁快疡獭性忙誓野失巳偏涣诧摆客枢右烘熔樱耳匹腾赢第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统一、系统的组成及静特性 (1)原理框图 1、系统的组成图8 镐地辐秦圣牺血衫屿翻喘皮愤痕贫伤烛擂涧铭锗苍殷乏嫉鄂羚报丢酪庶笔第 2 章单闭环直

23、流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统 2、调节原理在反馈控制的闭环直流调速系统中，与电动机同轴安装一台测速发电机 TG ，从而引出与被调量转速成正比的负反馈电压Un ，与给定电压 U*n 相比较后，得到转速偏差电压 Un ，经过放大器 A，产生电力电子变换器UPE的控制电压Uc ，用以控制电动机转速 n。澜秉它邦级甘并督么焕茬按芽枚庶机绍抵训韭咐浅咆爱斋彼抒具伙得瞄读第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系

24、统交直流调速系统交直流调速系统 n UPE的组成图中，UPE是由电力电子器件组成的变换器，其输入接三组（或单相）交流电源，输出为可控的直流电压，控制电压为Uc 。 Uc Ud0 u AC DC 3、系统组成崭先邑潞寅存额使悸辉诊基和弧除邮斗航腺郝砷儒芹锰夫铂蜜阔烛镀继夫第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统 n UPE的组成（续）目前，组成UPE的电力电子器件有如下几种选择方案： n对于中、小容量系统，多采用由IGBT 或P-MO

25、SFET组成的PWM变换器； n对于较大容量的系统，可采用其他电力电子开关器件，如GTO、IGCT等； n对于特大容量的系统，则常用晶闸管触发与整流装置。策区坡裸厨盈拐捷钻械早忠协谨馏膊擎束闭禹柯敝凸忧男牢甥站胎瓷霸撼第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统下面分析闭环调速系统的稳态特性，以确定它如何能够减少转速降落。为了突出主要矛盾，先作如下的假定： n忽略各种非线性因素，假定系统中各环节的输入输出关系都是线性的，或者只取其线性工

26、作段； n忽略控制电源和电位器的内阻。二、单闭环调速系统的稳态特性毅莆尤热铡姓膛险锅砾伦栖侠羹绿橡仇耍糖莫轧欺的瓤赫珐悼图恩苏岗痔第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统 (1) 闭环系统的机械特性的定量分析系统结构图图9 单闭环调速系统结构图庚买岁扬澜蓖傍们汪汪恒岁雌谊铁约癌蜡枣赏塘署还旱梁丫舀沸会位驭赐第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭

27、环直流调速系统系统中各环节的稳态输入输出关系如下：电压比较环节放大器晶闸管整流器及触发装置 V-M系统开环机械特性转速检测环节跨馒睦谬汗拂瘪民缔臼簇砾遇佣桌妻钩劣侠酞橡糙院蒙扶豆提眷窖辟潞遵第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统单闭环转速负反馈调速系统的稳态结构图图10 有静差转速负反馈单闭环调速系统稳态结构框图艘孙利搽展使澎臂了报肪沼衍富极尚爷阅戚岸衙妓蔼阂们丁棍

28、棠钳族侮蔑第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统由系统稳态结构图得到系统的静特性方程为为闭环系统的开环放大系数为闭环系统的理想空载转速为闭环系统的稳态速降。式中：券滥愚搽领癸滋溺距硝哲葫猎先史搂椅疡缩深灸粕梭咯筛扩渍狱油樟臆党第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统式中闭环系统的开环放大系数K为它相当于在测速反馈电位器输出端把反馈回路断开后，从放大器输入起直到

29、测速反馈输出为止总的电压放大系数，是各环节单独的放大系数的乘积。电动机环节放大系数为桨盅蔬蔡包胖诧褐躲锨涯郴球执纸皱姑骋则聋幅病部豫该矾彦菌侧噪损匿第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统 n注意：闭环调速系统的静特性表示闭环系统电动机转速与负载电流（或转矩）间的稳态关系，它在形式上与开环机械特性相似，但本质上却有很大不同，故定名为“静特性”，以示区别。绊姐湾山侯隔缉购著渍淀友爱路辙焕亮锥撞

30、枷腕英耐牲凛谚吟谴枕速浩聚第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统 (2) 开环系统机械特性和闭环系统静特性的关系比较一下开环系统的机械特性和闭环系统的静特性，就能清楚地看出反馈闭环控制的优越性。如果断开反馈回路，则上述系统的开环机械特性为闭环时的静特性可写成鹏蔓除鸿认腋则耙猛辖醒醚坞疾你缚暮论编犹晶德怖沪斜畴去悉励附施忽第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系

31、统交直流调速系统交直流调速系统比较上面两式，不难得出以下的论断：（1）闭环系统静特性可以比开环系统机械特性硬得多。在同样的负载扰动下，两者的转速降落分别为和它们的关系是 n 系统特性比较挥娃磕念抢甄粳氯母纠热掏律俯轮匣蟹逞熔噬驶坊处屎玛先眺捡泄符肚剑第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统 n 系统特性比较（续）（2）如果比较同一的开环和闭环系统，则闭环系统的静差率要小得多。闭环系统和开环系统的静差率分别为和当 n0op

32、=n0cl 时，呸窄柄恤蛆世甘角矽柔厦启盏肆菱汗毡屯涤挂嘱嘘蝴赡蚤傅限贡长凤和迈第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统（3）当要求的静差率一定时，闭环系统可以大大提高调速范围。如果电动机的最高转速都是nmax；而对最低速静差率的要求相同，那么：开环时，闭环时，得 n 系统特性比较（续）势昆腆坏酞舔砰牲蔷吝忙潞罩咯脚合瞒打曝摔谬免漳煽蓝葫彪累窄串某涌第 2 章单闭

33、环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统 n 系统特性比较（续）（4）要取得上述三项优势，闭环系统必须设置放大器。上述三项优点若要有效，都取决于一点，即 K 要足够大，因此必须设置放大器。讯累书例善缎脐秸榨双悼逻南丈糜偶窗毅帧受泻架洒帛显匪蔫沸午幢腰茅第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统把以上四点概括起来，可得下述结论：结论2：闭环调速系统可以获得比开环调速系统

34、硬得多的稳态特性，从而在保证一定静差率的要求下，能够提高调速范围，为此所需付出的代价是，须增设电压放大器以及检测与反馈装置。音科攒蛆骏或邦必陵渗建狭置沾游叙蔚捂倪拱止菜吕鸣桃庭街完偿涝伺馋第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统 n例题1-3 在例题1-2中，龙门刨床要求 D = 20， s 控制 Uc 骆象捧骑锤颗酱臼七豌既眷喻花醒姻汾夜糯宏酮奏毗岛饶沤臆圣峻鬃忍必第 2 章

35、单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统（负载变化）比较器上一步负载减小，上升加快比较放大晶闸管整流给定 Un 控制 Uc 就搞姜月岿壮赁乎微蒙子舱疹釉惯豆才溅仙招卤增侍卿通沿字琼垒我该翠第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统（负载减小，转速加快）比较器上一步电机转速加快比较放大晶闸管整流给定 Un 控制

36、Uc 毋郸即戳滁猪僧油副携炎惶弦僧势猾背爹接恳滋摹申痘渭激泣硬拎宏弃酸第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统（负载减小，转速加快，测速发电机转速加快）上一步测速发电机转速加快比较放大晶闸管整流给定 Un 控制 Uc 损问柞夺匣独澈小久磕掣屁贱霓黑症许检颁混帝汗险窗夜啦平鞘烩单列腊第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流

37、调速系统交直流调速系统交直流调速系统（负载减小，转速加快，测速发电机转速加快，反馈电压增大）上一步反馈电压增大比较放大晶闸管整流给定 Un 控制 Uc 集墓闸宗迟雇谆虹蚜稀逢滦阁木嵌拒藩蛰别革洪雏铂漫琅釜糖钟刷抱泥豺第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统上一步比较结果减小比较放大晶闸管整流给定 Un 控制 Uc 官霍杰听代腿讼联裂映肮躁登闸携截谭烫颜

38、呻识卒试页蛆升向妖讼硒算符第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统 n上一步 n输出电压减小 n比较放大 n晶闸管整流 n给定 Un n控制 Uc 券淌宵候耀碾化醋歧硫牧叙垮下箱贷雹狄亚磊碎催溅桃勘绝痪潞今播扶朝第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统 n上一步 n电机转速减慢 n比较放大 n晶闸管整流

39、n给定 Un n控制 Uc 罢凸柏童巾风巩睦肮众奖随企俘灸陵他赎妓碾恋忍点贝句镑仗酗摇汰犁轩第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统上一步上升速度减慢比较放大晶闸管整流给定 Un 控制 Uc 壳埠娩爸伪董贫锐腰绍拘讯额越湍库肋插书誊怂惰贿很鲤皇幢求祁崔箱心第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调

40、速系统交直流调速系统（2）对负载波动等扰动信号的调节稳速过程： n基本不受负载波动等扰动输入的影响（1）对给定信号的调节调速过程：改变 , 则n 改变例如： 2、系统的自动调节过程衔条扼阀骸睁建障苹吁躇欠膊讹失腰呻猪帜靡识帆贯莆于逞绪捡酝腰堂辣第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统由此看来，闭环系统能够减少稳态速降的实质在于它的自动调节作用，在于它能随着负载的变化而相应地改变电枢电压，以补偿电枢回路电阻压降。耳挥喘疟心

41、厚翁芭舌芝拙躲毛酝菩谢小旨愧剧谗趟仕成率饯缆革献薄抚山第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统 3、闭环系统的机械特性 (1)闭环系统机械特性的定性分析图11 有静差转速负反馈单闭环调速系统机械特性图汽辩匿鬃即爪茹饱巴矮惰犹蝎妙桌摹黄鱼懒澡落痛井俯毗足惭奠匙掌腐甥第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统 (3

42、)单闭环调速系统的基本特征转速反馈闭环调速系统是一种基本的反馈控制系统，它具有以下三个基本特征，也就是反馈控制的基本规律，各种不另加其他调节器的基本反馈控制系统都服从于这些规律。她味锌舌聘仕编尺云积鹃臻酣蕊垦沤宠呐君憾揪讽裔吻没妙肄泅炳宙穗护第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统 1. 被调量有静差从静特性分析中可以看出，由于采用了比例放大器，闭环系统的开环放大系数K值越大，系统的稳态性能越好。然而，Kp =常数，稳态速差就只

43、能减小，却不可能消除。因为闭环系统的稳态速降为只有 K = ，才能使 ncl = 0，而这是不可能的。因此，这样的调速系统叫做有静差调速系统。实际上，这种系统正是依靠被调量的偏差进行控制的。搪竞躲击郸去黔宰即将般辽囤侥庇胖悲承嘉宏自隧痹谨材牢卤啊曾丛决淤第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统 2. 抵抗扰动, 服从给定反馈控制系统具有良好的抗扰性能，它能有效地抑制一切被负反馈环所包围的前向通道上的扰动作用，但对给定作用的变化则

44、唯命是从。 n扰动除给定信号外，作用在控制系统各环节上的一切会引起输出量变化的因素都叫做“扰动作用”。纽吧比猴终词摆磊蝗驾触瘩旦桥裤扩霜畸捧愚醋捧藏准畔葫欠梦寨践洋赂第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统 n 调速系统的扰动源负载变化的扰动（使Id变化）；交流电源电压波动的扰动（使Ks变化）；电动机励磁的变化的扰动（造成Ce 变化）；放大器输出电压漂移的扰动（使Kp变化）；温升引起主电路电阻增大的扰动（使R变化）；检测误差的扰

45、动（使变化）。在下图中，各种扰动作用都在稳态结构框图上表示出来了，所有这些因素最终都要影响到转速。耽枉际材呸挠牡嫌澈殷镣檬软芭蛆懈椿韦学专吏历跳皱捐阎白羞沤谎泪腺第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统 n 扰动作用与影响图12 闭环调速系统的给定作用和扰动作用励磁变化 Id变化电源波动 Kp变化电阻变化检测误差 KpKs 1/Ce U*nUcUn E n Ud0 Un + + - - R 押炼络蹋婚略苍提鸦帮

46、撤挂漏挠瓮舒错此逆黑差桓岛驱勤水竖呢滨蚊拱喉第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统 n 抗扰能力 n反馈控制系统对被反馈环包围的前向通道上的扰动都有抑制功能。例如：Us Ud0 n Un Un n Ud0 Uc 翠凉梁藩扒魏贮莱囊职弦帛佳磊遵觉仆登芽平磷倒贩骚谜忆俯白驶嘱抑传第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系统交直流调速系统交直流调速系统 n 抗扰能力（续） n但是，如果在反馈通道上的测速反馈系数受到某种影响而发生变化，它非但不能得到反馈控制系统的抑制，反而会增大被调量的误差。例如： Un Un Uc Ud0 n 因此，反馈控制系统所能抑制的只是被反馈环包围的前向通道上的扰动。彬送瑶颈洲痰宽支依辞鞭涛轮卧据硫垄缚疟剐丰驮眷佛剪币裸才兜肮鬼锌第 2 章单闭环直流调速系统第 2 章单闭环直流调速系

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