直流传动控制系统的分析(课件)
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直流传动控制系统简述直流传动控制系统的学习要求在了解机电传动自动调速系统的组成、生产机械对调速系统提出的调速技术指标要求以及调速系统的调速性质与生产机械的负载特性合理匹配的重要性之基础上,重点掌握自动调速系统中各个基本环节,各种反馈环节的作用及特点,掌握各种常用的自动调速系统的调速远离、特点及适用场合,以便根据生产机械的特点和要求来正确选择和使用机电传动控制系统。
一、 机电传动控制系统的组成和分类直流传动控制系统——以直流电动机为动力交流传动控制系统——以交流电动机为动力(一)、机电传动控制系统的组成组成:由电机、电器、电子部件组合而成。
①、 开环控制系统(单向控制)如下图11.1所示的G-M 系统。
开环控制系统往往不能满足高要求的生产机械的需要。
注:输入量—控制量,输出量—被控制量。
1.主要参数1)转速降(与无关) N t e da fa N T K K R R n 2Φ+=∆0n2)调速范围 (前提:生产机械对转速变化率的要求)3)静差度(或稳定度、转速变化率)4)关系: () ①由电机铭牌而定,,D 由生产机械要求而定。
②一定,不同的静差度就有不同的D ,故在说明系统达到D 时,同时说明所允许的最小S 。
③一定,,机械特性硬度。
2.提高机械特性硬度的方法——使电动机转速不变。
负载↑,n↓1)在电动机轴上安装一台测速发电机BR ,输出电势。
2)偏差电压(给定电压) ↑↑↑↑∆↓↓↑n E I U U E n T G g BR 励磁不变 (负反馈控制)minmax /n n D =000nn n n n S N N ∆=-=)1(22max S n S n D N -∆=Nn n n ∆-=02min max n S S ≤2N n ∆2S ↓∆↑N n D ,↑n K E BR BR =g U U =∆BRE -3)加一个放大器,,n 不变(负载变动)。
注:a )稍变化,更大变化。
b ),维持。
第十一章直流传动控制系统11.1、何谓开环控制系统?何谓闭环系统?两者各具有什么优缺点?答:系统只有控制量(输入量)对被控制量(输出量)的单向控制作用,而不存在被控制量的影响和联系,这样的控制系统称为开环控制系统。
优点是结构简单能满足一般的生产需要;缺点是不能满足高要求的生产机械的需要。
负反馈控制系统是按偏差控制原理建立的控制系统,其特点是输入量与输出量之间既有正向的控制作用,又有反向的反馈控制作用,形成一个闭环,故又称为闭环控制系统或反馈控制系统。
优点是可以实现高要求的生产机械的需要,缺点是结构复杂。
11.2、什么叫调速范围、静差度?它们之间有什么关系?怎样才能扩大调速范围。
答:电动机所能达到的调速范围,是电动机在额定负载下所许可的最高转速nmax和在保证生产机械对转速变化率的要求前提下所能达到的最低转速nmin之比,以D表示。
所谓转速变化率亦即调速系统的静差度(或稳定度),就是电动机由理想空载到额定负载时的转速降ΔnN与理想空载转速n0的比值,以S表示。
两者之间的关系是:D=nmaxS2/[ΔnN(1-S2)]。
在保证一定静差度的前提下,扩大系统调速范围的方法是提高电动机的机械特性的硬度以减小ΔnN。
11.3、生产机械对调速系统提出的静态、动态技术指标主要有哪些?为什么要提出这些技术指标?答:生产机械对调速系统提出的静态技术的指标有静差度、调速范围、调速的平滑性。
动态技术指标有最大超调量、过渡过程时间、振荡次数。
提出这些技术指标的原因是因为机电传动控制系统调速方案的选择,主要是根据生产机械对调速系统提出的调速技术指标来决定的。
11.4、为什么电动机的调速性质应与生产机械的负载特性相适应?两者如何配合才能算相适应。
答:电动机在调速过程中,在不同的转速下运行时,实际输出转矩和输出功率能否达到且不超过其允许长期输出的最大转矩和最大功率,并不决定于电动机本身,而取决于生产机械在调速过程中负载转矩TL及负载功率PL的大小和变化规律。