转速负反馈单闭环自动调速系统

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第4章 电工测量与工厂输配电和安全用电
4.2.1 wk.baidu.com统组成及工作原理
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第4章 电工测量与工厂输配电和安全用电
4.2.1 系统组成及工作原理
2，工作原理 闭环反馈控制系统是按照被调量给定值与实际值 的偏差来进行控制的系统，只要被调量出现偏差， 系统自动产生纠正偏差的作用。转速降落正是由于 负载变化引起的转速偏差，自动调节过程如下：
4.2.2 系统静态特性分析与计算
3），当要求的静差率相同，且最高转速相同时，
闭环系统的调速范围D是开环系统的（1+K）倍。
即闭环系统可达到的最低转速要比开环系统小得多。
3，转速负反馈调速系统的稳态参数计算
例：某转速负反馈调速系统如图4-11，
已知直流电动机PN=2.5KW，UN=220V，
IN=15A，nN=1500r/min,电枢电阻R=2Ω,
二极管VD截止，U1消失，电流负反馈不起作用。 当RsId>Ubj时，二极管VD导通，电流负反馈
信号U1加在调节器输入端。主回路电流Id越大， 负反馈作用越强。电流负反馈可稳定电枢电流，
使在截止电流允许范围内。 二极管VD也可使用稳压管Uz代替。
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第44章.2电.工4测单量与工环厂输配控电和制安全用调电 速系统的限流保护— 电流截止负反馈
比较4-10和4-11可得： 1）闭环系统静态特性比开环系统机械特性要硬得多。 同样负载变化扰动下，闭环系统转速降落是开环系统
的1/(1+K)。 2），当理想空载转速n 0 k =n 0 b时，
闭环系统静差率比开环系统小得多。
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第4章 电工测量与工厂输配电和安全用电
而负反馈需取正电压。 3），晶闸管触发与整流装置： Ud=Ks Uk —③
Ks为晶闸管装置放大系数。
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4.2.2 系统静态特性分析与计算
4）整流输出——电动机主回路：
式中，Ce=Ed/n 指磁通稳定时的反电势系数 5），测速发电机——转速检测环节： U f n =αn ————⑤ 式中，α为速度负反馈系数。 由此可作出静态结构图如图4-13。
4.2.4单环控制调速系统的限流保护—电流截止负反馈 1，电流截止负反馈原理
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4.2.4单环控制调速系统的限流保护—电流 截止负反馈
电流截止负反馈信号取自电动机电枢主回路串入 电阻Rs，使Rs 正比于电枢电流Id。Ub为独立电源， 通过Rp3可调节比较电压Ubj，相当于调节截止电流。 在Rs与比较电压间接入二极管VD，当Rs Id<Ubj时，
4.2.2 系统静态特性分析与计算
②闭环系统应有的开环放大倍数K ③确定速度反馈系数Kn ④确定比例调节器K p值
解：1)按要求的稳态指标，可算出：
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4.2.2 系统静态特性分析与计算
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§4.2 转速负反馈单闭环自动调速系统
4.2.1 系统组成及工作原理 4.2.2 系统静态特性分析计算 4.2.3 转速负反馈系统的抗扰动性能 4.2.4 单环控制调速系统的限流保护——电流
截止负反馈
第4章 电工测量与工厂输配电和安全用电
4.2.1 系统组成及工作原理
4.2.1 系统组成及工作原理 1，系统组成
如图4-11，系统由他励直流电动机M，晶闸管相 控整流器V，永磁式测速发电机TG，比例运算放
大器A，相控触发器GT等环节组成。 M是被控对象，转速为被控量；调速控制方式是恒磁 （稳定励磁）、调压（调节电枢电压）的调速方式。 V及GT为执行环节；TG和Rp2为检测与反馈环节， Rp2调节反馈量大小；A构成反向加法运算，进行比 较放大，控制规律为比例调节器；Rp1为给定电位器。
4.2.3 转速负反馈系统的抗扰动性能
4.2.3 转速负反馈系统的抗扰动性能 由于闭环系统负反馈的作用，可将干扰作用抑制
到1/(1+K). 但是闭环系统对检测装置 （测速发电机）中的扰动不能加以克服。
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4.2.4单环控制调速系统的限流保护—电流 截止负反馈
晶闸管整流装置Ks=30,测速发电机PN=22KW，
UN=110V，IN=0.2A，nN=1880r/min,
设计要求稳态指标为调速范围D=10，静差率S≤0.05，
求：①额定负载时闭环系统稳态转速降Δn b与
开环系统稳态转速降Δn k
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4.2.2 系统静态特性分析与计算
定量分析：由图4-11，各环节传递函数如下： 1），电压比较环节：ΔＵ=Us ―U f n — ① 2），调节器A：反相加法器作为比例调节器使用，
由上式，调节器的输入输出极性相反，如晶闸管触发 电路所需控制电压为正电压，则给定电压需取负电压，
从上分析可见，当负载增加时，闭环系统会自动 增加输出电磁转矩使转速自动稳定在给定值上，
因而使转速降落大大减小。
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4.2.2 系统静态特性分析与计算
4.2.2 系统静态特性分析与计算 1，系统静态特性分析
n1为闭环系统的机械静态特性。增减负载，闭环系统 会自动相应增减晶闸管装置整流输出平均电压即改变 电枢电压，从而自动改变开环机械特性。故闭环系统静 态特性由相应一组开环机械特性上的工作点集合而成。
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4.2.2 系统静态特性分析与计算
消去中间变量可求得闭环系统静态特性方程：
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4.2.2 系统静态特性分析与计算
2， 开环系统的机械特性和闭环系统静态特性的比较 开环系统机械特性为：