直流电机调速.doc

直流电机调速 1、直流电机调速的优点和应用直流电机调速的优点: ( 1)调速的范围相对较广,更容易平滑调节。(2)起动、制动时的转矩大,易于快速起动、停车。(3)易于控制,可靠性高。( 4)调速时的能量损耗较小。应用: 直流变换器在数控机床,印刷,纺织,光纤电缆设备,包装机械,电气机械,食品加工机械,橡胶机械,印刷电路板设备,实验室设备,焊接和切割, 轻工机械,输送设备,广泛应用于机车,医疗设备,通讯设备,雷达设备,北向地面接收系统和其他行业。 2、控制原理设计原理图如下: 图 2-1 单闭环直流调速系统原理图转速用与电动机同轴相连的测速电机产生的正比于转速的电压信号反馈到输入端,再与给定值比较,经放大环节产生控制电压,再通过电力电子变换器来调节电机回路电流,达到控制电机转速的目的。所以,更具体的原理图如下: 图 2-2 单闭环直流调速系统具体原理图 3、控制结构图有了原理图之后,把各环节的静态参数用自控原理中的结构图表示,就得到了系统的稳态结构框图如图 2-3 。图 2-3 单闭环直流调速系统稳态结构框图同理,各环节的输入输出特性,即各环节的传递函数,表示成结构图形式, 就得到了系统的动态结构框图如图 2-4 。图 2-4 单闭环直流调速系统态结构框图 N a dN Nn Ce RIU?? 4、参数计算设计完系统框图,就可以用设定的参数进行对系统静态和动态参数的计算。首先先列出预设中给出的各项参数: 电动机: P N =10kw U N =220v I dN =55A n N =1000rpm R a = Ω晶闸管整流装置:二次线电压 E 2l =230v K s =44 主回路总电阻: R=1 Ω测速发电机: P Nc = U Nc =110v I dN = n Nc =1900rpm 系统运动部分:飞轮矩 GD 2 =10Nm 2 电枢回路总电感量:为了在主回路电流为额定值不超 10﹪时,电流仍连续生产机械: D=10 s≤ 5﹪ 5、静态参数设计计算 A、空载到额定负载的速降Δn N 由公式: (2 -1) 得: Δ n N≤ B、系统开环放大倍数 K 由公式: ( 2-2) ( 2-3) (由公式可算出 C e = ) 得: K= C、测速反馈环节放大系数 a 在这里我们设测速发电机电动势系数=U Nc/n Nc = Vmin/r 测速发电机输电位器 RP 2分压系数 a 2根据经验,人为选定 a 2 = 。则 a=C eca 2 = D、运算放大器放大系数 K p )1( N Nsn snD????e spC KKK ??)1( e dKC RI n??由公式(2-4) K p ≥ 6、动态参数设计计算由图 -4 ,得系统开环传函