第一章 闭环控制的直流调速系统.ppt

直流拖动控制系统
电力拖动自动控制系统
第 1 篇
内容提要
直流调速方法
直流调速电源
直流调速控制
引言
直流电动机具有良好的起、制动性能,宜于在大范围内平滑调速,在许多需要调速和快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。
由于直流拖动控制系统在理论上和实践上都比较成熟,而且从控制的角度来看,它又是交流拖动控制系统的基础。因此,为了保持由浅入深的教学顺序,应该首先很好地掌握直流拖动控制系统。
根据直流电机转速方程
直流调速方法
n
U
I
R

Ke
式中—转速(r/min); —电枢电压(V); —电枢电流(A); —电枢回路总电阻( ); —励磁磁通(Wb); —由电机结构决定的电动势常数。
(1-1)
由式(1-1)可以看出,有三种方法调节电动机的转速:
(1)调节电枢供电电压 U;
(2)减弱励磁磁通;
(3)改变电枢回路电阻 R。
(1)调压调速
工作条件:
保持励磁= N ;
保持电阻 R = Ra
调节过程:
改变电压 UN  U
Un , n0 
调速特性:
转速下降,机械特性曲线平行下移。
n
n0
O
I
IL
UN
U 1
U 2
U 3
nN
n1
n2
n3
调压调速特性曲线
(2)调阻调速
工作条件:
保持励磁= N ;
保持电压 U =UN ;
调节过程:
增加电阻 Ra  R
R n ,n0不变;
调速特性:
转速下降,机械特性曲线变软。
n
n0
O
I
IL
R a
R 1
R 2
R 3
nN
n1
n2
n3
调阻调速特性曲线
(3)调磁调速
工作条件:
保持电压 U =UN ;
保持电阻 R = R a ;
调节过程:
减小励磁N 
 n , n0 
调速特性:
转速上升,机械特性曲线变软。
n
n0
O
Te
TL
 N
 1
 2
 3
nN
n1
n2
n3
调磁调速特性曲线
三种调速方法的性能与比较
对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统来说,以调节电枢供电电压的方式为最好。改变电阻只能有级调速;减弱磁通虽然能够平滑调速,但调速范围不大,往往只是配合调压方案,在基速(即电机额定转速)以上作小范围的弱磁升速。
因此,自动控制的直流调速系统往往以调压调速为主。
第1章闭环控制的直流调速系统
本章着重讨论基本的闭环控制系统及其分析与设计方法。