第3章 转速、电流反馈控制的直流调速系统.ppt

转速、电流反馈控制的直流调速系统
电力拖动自动控制系统
第 3 章
内容提要
转速、电流双闭环控制的直流调速系统是应用最广性能很好的直流调速系统。本章着重阐明其控制规律、性能特点和设计方法,是各种交、直流电力拖动自动控制系统的重要基础。我们将重点学****br/>转速、电流双闭环直流调速系统及其静特性;
双闭环直流调速系统的数学模型和动态性能分析;
调节器的工程设计方法;
按工程设计方法设计双闭环系统的调节器
内容提要
转速、电流反馈控制系统的组成 及其静特性
问题的提出
第2章中表明,采用转速负反馈和PI调节器的单闭环直流调速系统可以在保证系统稳定的前提下实现转速无静差。但是,如果对系统的动态性能要求较高,例如:要求快速起制动,突加负载动态速降小等等,单闭环系统就难以满足需要。
1. 主要原因
因为在单闭环系统中不能随心所欲地控制电流和转矩的动态过程。
在单闭环直流调速系统中,电流截止负反馈环节是专门用来控制电流的,但它只能在超过临界电流值 Idcr 以后,靠强烈的负反馈作用限制电流的冲击,并不能很理想地控制电流的动态波形。
b) 理想的快速起动过程
IdL
n
t
Id
O
Idm
a) 带电流截止负反馈的单闭环调速系统
图3-1 直流调速系统起动过程的电流和转速波形
2. 理想的起动过程
IdL
n
t
Id
O
Idm
Idcr
性能比较
带电流截止负反馈的单闭环直流调速系统起动过程如图所示,起动电流达到最大值 Idm 后,受电流负反馈的作用降低下来,电机的电磁转矩也随之减小,加速过程延长。
IdL
n
t
Id
O
Idm
Idcr
图3-1 a) 带电流截止负反馈
的单闭环调速系统
性能比较(续)
理想起动过程波形如图,这时,起动电流呈方形波,转速按线性增长。这是在最大电流(转矩)受限制时调速系统所能获得的最快的起动过程。
IdL
n
t
Id
O
Idm
图3-1 b) 理想的快速起动过程
3. 解决思路
为了实现在允许条件下的最快起动,关键是要获得一段使电流保持为最大值Idm的恒流过程。
按照反馈控制规律,采用某个物理量的负反馈就可以保持该量基本不变,那么,采用电流负反馈应该能够得到近似的恒流过程。
现在的问题是,我们希望能实现控制:
起动过程,只有电流负反馈,没有转速负反馈;
稳态时,只有转速负反馈,没有电流负反馈。
怎样才能做到这种既存在转速和电流两种负反馈,又使它们只能分别在不同的阶段里起作用呢?