ppt1-5闭环控制的直流调速系统PPT幻灯片.ppt

本章提要
直流调速系统用的可控直流电源
晶闸管-电动机系统的主要问题
直流脉宽调速系统的主要问题
反馈控制闭环直流调速系统的稳态分析和设计
反馈控制闭环直流调速系统的动态分析和设计
比例积分控制规律和无静差调速系统
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本节要点:
1. 调速系统各环节动态数学模型的推导及其简化的工程约束条件;
2. 闭环调速系统传递函数的建立及在系统稳定性判别中应用。
 
重点、难点:
调速系统各环节动态数学模型的推导及其简化的工程约束条件
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为了分析调速系统的稳定性和动态品质,必须首先建立描述系统动态物理规律的数学模型,对于连续的线性定常系统,其数学模型是常微分方程,经过拉氏变换,可用传递函数和动态结构图表示,基本步骤如下:
(1)根据系统中各环节的物理规律,列出描述该环节动态过程的微分方程;
(2)求出各环节的传递函数;
(3)组成系统的动态结构图并求出系统的传递函数。
反馈控制闭环直流调速系统的动态 数学模型
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反馈控制有静差直流调速系统原理图
-
+
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1. 电力电子器件的传递函数
构成系统的主要环节是电力电子变换器和直流电动机。不同电力电子变换器的传递函数,它们的表达式是相同的,都是
(1-45)
只是在不同场合下,参数Ks和Ts的数值不同而已。
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+
2. 直流电动机的传递函数
(1-46)
假定主电路电流连续,则动态电压方程为
电路方程
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如果,忽略粘性磨擦及弹性转矩,电机轴上的动力学方程为
(1-47)
额定励磁下的感应电动势和电磁转矩分别为
(1-48)
(1-49)
电机空载转矩在内的负载转矩,N-m
电力拖动系统折算到电机轴上的飞轮惯量,N-m2
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代入式(1-46)和(1-47),并考虑式(1-48)和(1-49),整理后得
(1-50)
(1-51)
式中为负载电流。
微分方程
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在零初始条件下,取等式两侧的拉氏变换,得电压与电流间的传递函数
电流与电动势间的传递函数
(1-52)
(1-53)
传递函数
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