第二章_单闭环直流调速系统
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单闭环直流调速系统是一种常见的控制系统,用于控制直流电机的转速。
以下是单闭环直流调速系统的基本组成和工作原理:
基本组成:
1. 直流电机:负责将电能转换为机械能。
2. 编码器或传感器:用于测量电机的实际转速。
3. 控制器:通常使用PID控制器,根据实际转速和设定转速之间的误差进行调节。
4. 功率放大器:将控制器输出的信号放大后送至电机,控制电机的转速。
工作原理:
1. 测量阶段:编码器或传感器测量电机的实际转速,并将这个信息反馈给控制器。
2. 比较阶段:控制器将实际转速与设定的目标转速进行比较,计算出误差值。
3. 控制阶段:根据误差值,控制器通过PID算法计算出控制信号,控制电机的转速。
4. 执行阶段:功率放大器根据控制信号控制电机的转速,使实际转速逐渐接近设定转速。
调速过程:
-如果实际转速低于设定转速,控制器会增加电机的供电,使电机加速。
-如果实际转速高于设定转速,控制器会减小电机的供电,使电机减速。
-控制器通过不断地调整电机的供电,使得实际转速稳定在设定的目标转速附近。
通过单闭环直流调速系统,可以实现对直流电机转速的精确控制,广泛应用于工业生产中的传动系统、自动化设备等领域。
第十七单元 晶闸管直流调速系统第二节 单闭环直流调速系统一、转速负反馈直流调速系统转速负反馈直流调速系统的原理如图l7-40所示。
转速负反馈直流调速系统由转速给定、转速调节器ASR 、触发器CF 、晶闸管变流器U 、测速发电机TG 等组成。
直流测速发电机输出电压与电动机转速成正比。
经分压器分压取出与转速n 成正比的转速反馈电压Ufn 。
转速给定电压Ugn 与Ufn 比较,其偏差电压ΔU=Ugn-Ufn 送转速调节器ASR 输入端。
ASR 输出电压作为触发器移相控制电压Uc ,从而控制晶闸管变流器输出电压Ud 。
本闭环调速系统只有一个转速反馈环,故称为单闭环调速系统。
1.转速负反馈调速系统工作原理及其静特性设系统在负载T L 时,电动机以给定转速n1稳定运行,此时电枢电流为Id1,对应转速反馈电压为Ufn1,晶闸管变流器输出电压为Udl 。
n n I C R R C U C R R I U n d e d e d e d d d ∆+=+-=+-=0)(φφφ 当电动机负载T L 增加时,电枢电流Id 也增加,电枢回路压降增加,电动机转速下降,则Ufn 也相应下降,而转速给定电压Ugn 不变,ΔU=Ugn-Ufn 增加。
转速调节器ASR 输出电压Uc 增加,使控制角α减小,晶闸管整流装置输出电压Ud 增加,于是电动机转速便相应自动回升,其调节过程可简述为:T L ↑→Id ↑→Id(R ∑+Rd)↑→n ↓→Ufn ↓→△U↑→Uc ↑→α↓→Ud ↑→n ↑。
图17-41所示为闭环系统静特性和开环机械特性的关系。
图中①②③④曲线是不同Ud之下的开环机械特性。
假设当负载电流为Id1时,电动机运行在曲线①机械特性的A点上。
当负载电流增加为Id2时,在开环系统中由于Ugn不变,晶闸管变流器输出电压Ud 也不会变,但由于电枢电流Id增加,电枢回路压降增加,电动机转速将由A点沿着曲线①机械特性下降至B’点,转速只能相应下降。