單閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計計劃書

河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校課程設(shè)計 1 單閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計計劃書 第 1 章 設(shè)計要求 計的目的 了解單閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的原理，組成及其各主要單元部件的原理。掌握晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)的一般調(diào)速過程。認(rèn)識閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)的基本性。掌握交、直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、原理、運(yùn)行特性。掌握交、直流電動機(jī)的機(jī)械特性及起動、調(diào)速、制動、反轉(zhuǎn)的基本理論和計算方法。了解選擇電動機(jī)的原則和方法。學(xué)習(xí)低壓電器基礎(chǔ)知識，具備使用有關(guān)手冊，圖表資料的初步能力。學(xué)會分析電力拖動與自動控制系統(tǒng)中電動機(jī)的機(jī)械特性，各種運(yùn)行狀態(tài)及控制特性，掌握它們的基本原 理和相應(yīng)計算方法。 掌握電力拖動控制理論和線路分析方法，具備排除一般故障的能力。通過實驗、實習(xí)等教學(xué)環(huán)節(jié)，深化專業(yè)理論，增強(qiáng)動手能力，具備初步的電力拖動制動系統(tǒng)的調(diào)試能力。 1. 2 設(shè)計要求 1、 首先要對系統(tǒng)進(jìn)行方案論證， 設(shè)計幾種方案進(jìn)行對比，選擇其中最好的一種進(jìn)行分析論證。 2、 對系統(tǒng)的硬件組成部分 以及設(shè)計原理進(jìn)行介紹，并且畫出硬件組成部分電路圖和做出相關(guān)計算。 3、 對系統(tǒng)做數(shù)據(jù)分析 ，并觀察是否與系統(tǒng)論證相匹配。 4、 設(shè)計思路要清晰，給出整體設(shè)計框圖。 5、單元電路設(shè)計，給出具體設(shè)計思路和電路。 6、分析 所有單元電路與總電路的工作原理，并給出必要的波形分析。 2 第 2 章 方案論證 案比較的論證 體方案的論證比較 對于直流電動機(jī)調(diào)速的方法有很多，而其各有它自己的優(yōu)點和不足。各種調(diào)速方法可大致歸納如下： （ 1） 弱磁調(diào)速 通過改變勵磁線圈中的電壓 磁通量改變（ 通量增大； 通量增?。?。 特點： 保持電源電壓為恒定的額定值，通過調(diào)節(jié)電動機(jī)的勵磁回路的勵磁電流大小，改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。這種調(diào)速方法屬于基速以上的恒功率調(diào)速的方法。在電流較小的勵磁回路內(nèi)進(jìn) 行調(diào)節(jié)，因此控制起來比較方便，功率損耗小，用于調(diào)節(jié)勵磁的電阻器功率小，控制方便且容易實現(xiàn)，而其更重要的是此方法可以實現(xiàn)無級平滑調(diào)速，但由于電動機(jī)的換向有限以及機(jī)械強(qiáng)度的限制，速度不能調(diào)節(jié)得太高，從而電動機(jī)的調(diào)速范圍也就受到了限制。 （ 2） 串聯(lián)電阻調(diào)速 即在電樞回路中串入一個電阻，其阻值的大小根據(jù)實際需要而定，使電動機(jī)特性變軟， 特點： 在保持電源電壓和氣隙磁通為額定值，在電樞回路中串入不同阻值的電阻時，可以得到不同的人為機(jī)械特性曲線，由于機(jī)械特性的軟硬度，即曲線斜率的不同，在同一負(fù)載下改變不同的電樞電阻可以 得到不同的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到調(diào)速的目的，屬于基速以下的調(diào)速方法。這種方法簡單，容易實現(xiàn)，而其成本較低，單外串電阻只能是分段調(diào)節(jié)，不能實現(xiàn)無級調(diào)速，而其電阻在一定程度上要消耗能量，功率損耗大，低速運(yùn)行時轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性較差，只能適應(yīng)對調(diào)速要求不高的中小功率型電動機(jī)。 （ 3） 調(diào)節(jié)電樞電壓調(diào)速 電機(jī)降壓起動是為了避免高啟動轉(zhuǎn)矩和啟動電流峰值 ,減小電動機(jī)啟動過程的加速轉(zhuǎn)矩和沖擊電流對工作機(jī)械、供電系統(tǒng)的影響。 特點： 在保持他勵直流電動機(jī)的磁通為額定值的情況下，電樞回路不串入電阻的值時視兩端的電壓，即電源電壓降低為不同的值時 ，可以獲得與電動機(jī)固有機(jī)械特性相互平行的人為機(jī)械特性，調(diào)速 方向是基速以下，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方法。只要輸出的電壓是連續(xù)可調(diào)的，即可實現(xiàn)電動機(jī)的無級平滑調(diào)速，而且低速運(yùn)行時的機(jī)械特性基本保持不變。所以得到的調(diào)速范圍可以達(dá)到很高，而且能實現(xiàn)可逆運(yùn)行。但對于可調(diào)的直流電源成本投資相對其他方法較高。又由于電力電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了各種的直流調(diào)壓方法，可分為如下兩種： 河南機(jī)電高等專科學(xué)校課程設(shè)計 3 1）使用晶閘管可控整流裝置的調(diào)速系統(tǒng)； 2）使用脈寬調(diào)制的晶體管功率放大器調(diào)速系統(tǒng)。 基于以上的特點，當(dāng)前有 3種方法可供選擇。 方案 弱磁調(diào)速 系統(tǒng) 采用弱磁調(diào)速。由于弱磁調(diào)速方法的特點可以看出：功率損耗小，特別是用于調(diào)節(jié)勵磁的電阻器功率小，控制方便而其容易實現(xiàn)，更重要的是可以實現(xiàn)無級平滑調(diào)速，為生產(chǎn)節(jié)約了生產(chǎn)成本。這是它的優(yōu)點，但同時要注意到弱磁調(diào)速方法難以實現(xiàn)低速運(yùn)行，以及可逆運(yùn)行。只能在基速以上運(yùn)行，且電動機(jī)的換向能力以及機(jī)械強(qiáng)度的限制，速度不能調(diào)得太高，這就限制了它的調(diào)速范圍的要求，針對我們要設(shè)計的目標(biāo)調(diào)速系統(tǒng)，速度要求在 1500r/明顯這種調(diào)速方法難以做到，必須要配合其他的控制方法才能實現(xiàn)，這樣成本將會升高，而且控制將會變得復(fù)雜，失去 了弱磁調(diào)速本身所具有的優(yōu)點。 方案 串聯(lián)電阻調(diào)速 系統(tǒng)采用串聯(lián)電阻調(diào)速。這種方法最大的優(yōu)點就是實現(xiàn)原理簡單，控制電路簡單可靠，操作簡便。這種調(diào)速屬于基速以下的調(diào)速方法，可以達(dá)到生產(chǎn)工藝對速度的要求。但它外串電阻只能是分段調(diào)節(jié)，不能實現(xiàn)無級平滑調(diào)速，而且電阻在一定程度上消耗能量，功率損耗比較大，低速運(yùn)行時轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性差，容易產(chǎn)生張力不平穩(wěn)，難以控制。 方案 調(diào)節(jié)電樞電壓調(diào)速 系統(tǒng)采用調(diào)節(jié)電樞電壓的調(diào)速方法。這種可以獲得與電動機(jī)的固有機(jī)械特性相平行的人為機(jī)械特性，調(diào)速方向是基速以下只要輸出的電壓是連續(xù)可調(diào) 的，即可實現(xiàn)電動機(jī)的無級平滑調(diào)速，而且低速運(yùn)行時的機(jī)械特性基本上保持不變所以得到的調(diào)速范圍可以達(dá)到很寬，而且可以實現(xiàn)電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)。 鑒于以上對各種調(diào)速可行性方案的論述本，本系統(tǒng)將采用調(diào)壓調(diào)速的調(diào)速方法以滿足生產(chǎn)工藝的要求。 電路方案的論證比較 主電路主要是指電源裝置和執(zhí)行裝置（直流電動機(jī)），由于電動機(jī)是我們的控制對象，所以就對電源裝置進(jìn)行可行性和優(yōu)越性的比較論證。 直流電動機(jī)的調(diào)速方法有兩種，具體為： 1）使用脈沖寬度調(diào)制晶體管功率放大器，即采用 2）使用晶閘管可控整流裝置 調(diào)速。 一、 壓調(diào)速方案 電源裝置采用 壓，其基本思想是：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加載到具有慣性的環(huán)節(jié)上時，其效果相同。即慣性環(huán)節(jié)的輸出相應(yīng)是相同的。 4 形 脈沖寬度按照正弦規(guī)律變化而和正弦波等效的 形，可表示如下圖。 圖 2用 代替正弦波 圖 2壓電路 二、使用晶閘管可控整流裝置調(diào)速 通過晶閘管的導(dǎo)通角的移相，改變觸發(fā)角，從而改變電壓的導(dǎo)通時間，改變電壓的平均值。電路如下： 圖 2晶閘管可控整流裝置電路 電路特點： 電路直 接由交流轉(zhuǎn)換為直流，所以效率比較高。其次，整流裝置時 量相對 言，比較大，電動機(jī)的容量就可以做的相對較大，可靠河南機(jī)電高等專科學(xué)校課程設(shè)計 5 性也比較高，技術(shù)成熟等優(yōu)點。設(shè)計的對象電機(jī)的容量是 3以很好地滿足容量的要求，再次，觸發(fā)電路也比較簡單，有現(xiàn)成的集成觸發(fā)電路，設(shè)計起來相對簡單。不過由于也存在正反兩組的問題，所以也要考慮邏輯控制問題，以免發(fā)生環(huán)路導(dǎo)通短路事故。 綜上所述，綜合考慮比較兩者的優(yōu)點，可調(diào)電源電路采用后者，使用晶閘管可控整流裝置調(diào)壓調(diào)速。 制電路方案的論證比較 對電動機(jī)轉(zhuǎn)速的控制調(diào)節(jié)方法 有幾種控制方法： （ 1）才用單閉環(huán)的速度反饋調(diào)節(jié)加上電流截止負(fù)反饋的方法； （ 2）采用雙閉環(huán)的速度、電流反饋控制調(diào)節(jié)方法。 方案論證： 1) 采用才用單閉環(huán)的速度反饋調(diào)節(jié)加上電流截止負(fù)反饋的方法，能實現(xiàn)比較方便，快捷，成本低，而且系統(tǒng)調(diào)試等簡單。但是此方法又有其缺點，在啟動過程總系統(tǒng)是非線性的，而且是一個復(fù)雜的動態(tài)過程，不能簡單地將最大負(fù)荷時的電流值定為電流截止負(fù)反饋的限制值，這將影響電動機(jī)的啟動時間，而且難以把握電流的動態(tài)過程。由于直流電動機(jī)在起動、堵轉(zhuǎn)或過載時會產(chǎn)生很大的電流，這樣大的電流會燒壞晶閘管元 件和電機(jī)，因而要加以限制。根據(jù)反饋控制原理，要維持哪一個物理量基本不變，就應(yīng)該引入哪個物理量的負(fù)反饋。系統(tǒng)中若引入電流負(fù)反饋，雖然電流不會過大，但是單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中如果存在電流負(fù)反饋，將會使靜特性變軟，影響調(diào)速精度，而這又是我們希望避免的。如果能做到電流負(fù)反饋在正常運(yùn)行時不起作用，而在過電流情況下起電流負(fù)反饋作用。為此，可以通過一個電壓比較環(huán)節(jié)，使電流負(fù)反饋環(huán)節(jié)只有在電流超過某個允許值時才起作用，這就是電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)。 6 圖 22）采用雙閉環(huán)速度電流調(diào)節(jié)方法，這種方 法雖然成本相對較高，但它保證了系統(tǒng)的性能，保證了對生產(chǎn)工藝要求的滿足，它既兼顧了啟動時電流的動態(tài)過程，又保證了穩(wěn)態(tài)后的穩(wěn)定性，在起動過程的主要階段，只有電流負(fù)反饋，沒有轉(zhuǎn)速負(fù)反饋。當(dāng)?shù)竭_(dá)穩(wěn)態(tài)后，只要轉(zhuǎn)速負(fù)反饋，不讓電流負(fù)反饋發(fā)揮作用，能很好的滿足生產(chǎn)需要。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校課程設(shè)計 7 第 3 章 設(shè)計原理 電路設(shè)計 電路工作設(shè)備選擇 電動機(jī)參數(shù)： 500N=220V,a=主回路總電阻 R=電磁時間 常數(shù) 電時間常數(shù) 三相橋式整流電路， 0。測速反饋系數(shù) =速指標(biāo)： D=30， S=10%。 變壓器的副邊電壓的確定： 因為 20V，整定的范圍在 30 150之間，所以油三相全控整流公式：當(dāng)在 30時又最大值，算出 以可以選擇 20V。 晶閘管參數(shù)的計算： 由于電動機(jī)電流的大小為 最大電流為： T a xm a (3 3 57.1 m a x)( (3由整流輸出的電壓 N=220V，進(jìn)線的線電壓是 120V。由電路分析可知，晶閘管承受的最大反向電壓是變壓器的二次線電壓的電壓峰值。即有 M 3001203232 2 (3晶閘管承受的最大正向電壓是線電壓的一半，即 8 M 150120323221 2 (3慮安全性裕量，選擇電壓裕量為 2 倍的關(guān)系，電流裕量選為 的關(guān)系，所以工作的晶閘管的額定電壓容量的參數(shù)可選擇為： 003002 (3 (3電樞回路的平波電抗器的計算： 電動機(jī)在運(yùn)行時保證電流連續(xù)，取此時的電 流為額定電流的 5% 10%。 d 0m i n (3L d 06 9 3.0 m i (3電樞需要串入的電樞電抗大小可以算為： 抗L （其中 (3制電路設(shè)計 控制電路采用轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)控制，采用閉環(huán)系統(tǒng)可 以比開環(huán)系統(tǒng)獲得更硬的機(jī)械特性，而且靜差率比開環(huán)是小得多，并且在靜差率一定時，則閉環(huán)系統(tǒng)可以大大提高調(diào)速范圍。但在閉環(huán)式必選設(shè)置放大器。如果只采用比例放大器的反饋控制系統(tǒng)，其被調(diào)量仍然是有靜差的，這樣的系統(tǒng)叫做有靜差調(diào)速系統(tǒng)，它依賴于被調(diào)量的偏差進(jìn)行控制，而反饋控制系統(tǒng)的作用是：抵抗擾動，服從給定，但反饋控制系統(tǒng)所能抑制的知識被反饋環(huán)包圍的前向通道上的擾動。 M 晶閘管 變壓調(diào)速是直流調(diào)速系統(tǒng)常用的調(diào)速方式，調(diào)節(jié)電樞供電電壓所需的可控電源通常有 3種：旋轉(zhuǎn)電流機(jī)組，靜止可控整流器， 直流斬波器和脈寬調(diào)制變換器。旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組簡稱 用于調(diào)速要求不高，要求可逆運(yùn)行的系統(tǒng)，但其設(shè)備多、體積大、費(fèi)用高、效率低、維護(hù)不便。靜止可控整流器又稱 于晶閘管的單向?qū)щ娦?，它不允許電流反向，給系統(tǒng)的可逆運(yùn)行造成困難；晶閘管對過電壓、過電流和過高的 dV/di/十分敏感，若超過允許值會在很短的時間內(nèi)損壞器件；由諧波與無功功率引起電網(wǎng)電壓波形畸變，殃及附近的用電設(shè)備，造成“電力公害”。 對調(diào)速指標(biāo)要求不高的情況下，性能能滿足試驗要求，所以本次系統(tǒng)選用 統(tǒng)原理圖見圖 3 河南機(jī)電高等專科學(xué)校課程設(shè)計 9 圖 3閘管 圖中 過調(diào)節(jié)觸發(fā)裝置 誤 !未找到引用源。 來移動觸發(fā)脈沖的相位，即可改變平均整流電壓 錯誤 !未找到引用源。 ，從而實現(xiàn)平滑調(diào)速。和旋 轉(zhuǎn)變流機(jī)組及離子拖動變流裝置相比，晶閘管整流裝置不僅在經(jīng)濟(jì)性和可靠性上都有很大提高，而且在技術(shù)性能上也顯出較大的優(yōu)越性。晶閘管可控整流器的功率放大倍數(shù)在 錯誤 !未找到引用源。 以上，其門極電流可以直接用電子控制，不再像直流發(fā)電機(jī)那樣需要較大功率的放大器。在控制作用的快速性上，變流機(jī)組是秒級，而晶閘管整流器是毫秒級，這將會大大提高系統(tǒng)的動態(tài)性能。 、 L、 合分析和設(shè)計直流調(diào)速系統(tǒng)的需要， 觸發(fā)脈沖相位控制；電流脈沖及其 波形的連續(xù)與斷續(xù)；抑制電流脈動的措施； 晶閘管觸發(fā)和整流裝置的放大系數(shù)和傳遞函數(shù)。 調(diào)節(jié)器的輸出限幅值的確定： 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 定電流給定電壓的最大值，其輸出決定了電力電子變換器的最大輸出電壓 對于本系統(tǒng)：設(shè)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定時的給定電壓為 +速調(diào)節(jié)器的輸出最大限幅值為 5V， 0。 1 為滿足調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)，額定負(fù)載時的穩(wěn)態(tài)速降應(yīng)為 m i n/i n/)0 0 0)1( (32 求閉環(huán)系統(tǒng)應(yīng)有的開環(huán)放大系數(shù) 先計算電動機(jī)的電動勢系數(shù) 10 m i n /i n /1500 (3開環(huán)系統(tǒng)額定速降為 m i n/i n/7 In (3環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)應(yīng)為 計算轉(zhuǎn)速反饋環(huán)節(jié)的反饋系數(shù)和參數(shù) 根據(jù)調(diào)速指標(biāo)要求，前 已求出閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)應(yīng)為 K 運(yùn)算放大器的放大系數(shù) 9 4 p K K (3取 。 運(yùn)算放大器的參數(shù)選取為：根據(jù)所用運(yùn)算放大器的型號取 0 20=40 圖 3統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖 為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差，必須在擾動作用點以前設(shè)置一個積分環(huán)節(jié)，從圖可以看出，在負(fù)載擾動作用點以后，已經(jīng)有一個積分環(huán)節(jié)，故從靜態(tài)無差考慮需要型系統(tǒng)。從動態(tài)性能上看，考 慮轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和非線性后，調(diào)速系統(tǒng)的跟隨性能與抗擾性能是一致的，而典型型系統(tǒng)具有較好的抗擾性能。所以，轉(zhuǎn)速環(huán)應(yīng)該按典型系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。 由圖可以明顯地看出，要把轉(zhuǎn)速環(huán)校正成典型型系統(tǒng)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 應(yīng)該采用 傳遞函數(shù)為 河南機(jī)電高等專科學(xué)校課程設(shè)計 11 p R 1)(W (3式中 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)； 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的超前時間常數(shù)； 這樣，調(diào)速系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 5 1 K (3令 n=n， h=5， n=n=5 s 則轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為 p W R (3其動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖可表示為： 圖 3饋環(huán)節(jié) 在進(jìn)行調(diào)節(jié)系統(tǒng)的分析和設(shè)計時，可以把晶閘管觸發(fā)和整流裝置當(dāng)作系統(tǒng)的一個環(huán)節(jié)來看待。應(yīng)用線形控 制理論時，須求出這個環(huán)節(jié)的放大系數(shù)和傳遞函數(shù)。 實際的觸發(fā)和整流電路都是非線性的，只能在一定的工作范圍內(nèi)近似看成線形環(huán)節(jié)。 饋控制閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng) 直流閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中的其他環(huán)節(jié)還有比例放大器，它的響應(yīng)可以認(rèn)為是瞬時的，因此它的傳遞函數(shù)就是它的放大系數(shù)。知道了各環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)后，把它們按在系統(tǒng)中的相互關(guān)系組合起來，就可以畫出閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖，如圖 3 12 圖 3由圖可見，將電力電子變換器按一階慣性環(huán)節(jié)處理后，帶比例放大器的閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)可以看作是一 個三階線性系統(tǒng)。反饋控制閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)是： )11K)s(W （ 3 式中 。設(shè) ，從給定輸入作用上看，閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)是： 1T(1(s( （ 3 由前面的式子可知，反饋控制閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的 特征方程為： 01TT (3根據(jù)三階系統(tǒng)的勞斯 統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是： T( (3速系統(tǒng)參數(shù)的計算 首先確定電機(jī)在額定磁通下的電動勢系數(shù)，用以計算電動機(jī)開環(huán)系統(tǒng)額定速降。根據(jù)公式n ，可得： e V r (3系統(tǒng)的輸出功率為55W，電樞電阻消耗功率為： W (3則電力電子變換器內(nèi)阻消耗功率： W (3由此可以推導(dǎo)出電力電子變換器內(nèi)阻為 河南機(jī)電高等專科學(xué)校課程設(shè)計 13 (3則開環(huán)系統(tǒng)額定速降為： 9 r/ (3為滿足系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)，額定負(fù)載時的穩(wěn)態(tài)速降應(yīng)為： 0 0 0) r/ (3則閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)為： 1 (3單相橋式整流電路的平均失控時間 。 單相橋式全控整流電路總電感量的計算： i (3電樞回路電磁時間常數(shù)： 0 l 。 (3電力拖動系統(tǒng)機(jī)電時間常數(shù)： 。 (3根據(jù)公式 (1)可得反饋控制閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)是： ) 9 1 s(3根據(jù)公式 (3)可得，只要 統(tǒng)即 是穩(wěn)定的。 T(3而 K=然，只帶有比例放大器的系統(tǒng)完全能在滿足穩(wěn)態(tài)性能的條件下運(yùn)行。 前面已經(jīng)求出閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)為 K=，運(yùn)算放大器的放大系數(shù)應(yīng)為 。實取 21。運(yùn)算放大器的參數(shù)計算如下：取 ，則 1 。 閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)啟動過程 突加給定電壓 *，經(jīng)過調(diào)解器的跟隨作用，是在動機(jī)還不能轉(zhuǎn)動。當(dāng)dI動 14 機(jī)開始啟動。由于機(jī)電慣性的作用，轉(zhuǎn)速不會很快增長，因而電勢反饋環(huán)節(jié)的偏差電壓 n* 的數(shù)值仍較大，其輸出電壓保持限幅 *強(qiáng)迫電樞電流到I ， *U 。此時，電勢反饋不起作用，電流統(tǒng)加速度恒定，轉(zhuǎn)速成線性增長。當(dāng)轉(zhuǎn)速 上升到給定值N* 時，電壓反饋的偏差可能減小到零，但放大環(huán)節(jié)的滯后使得電動機(jī)仍在加速，使時轉(zhuǎn)速超調(diào)。此時，電壓反饋偏差變負(fù)，但直到I ，轉(zhuǎn)矩T ，轉(zhuǎn)速 后，電動機(jī)開始在負(fù)載的阻力下減速，直到穩(wěn)定。當(dāng)然，如果調(diào)節(jié)器參數(shù)整定的不夠好，將會有一段震蕩過程。 需要注意的是，電動勢反饋調(diào)速只能保證較好的啟動性能。在制動時，當(dāng)電流下降到零以后，只好自由停車。這即是調(diào)速系統(tǒng)的不可逆性。 第 4 章 系統(tǒng)數(shù)據(jù) 計 所需掛件及附件 表 4序號 型 號 備 注 1 源控制屏 該控制屏包含“三相電源輸出”等幾個模塊。 2 閘管主電路 3 閘管 觸發(fā)電路 該掛件包含“觸發(fā)電路”、 “ 正反橋功放 ” 等幾個模塊。 4 機(jī)調(diào)速控制實驗 I 該掛件包含“給定”、“調(diào)節(jié)器 I”、“調(diào)節(jié)器 “轉(zhuǎn)速變換”、“電流反饋與過流保護(hù)”、“電壓隔離器”等幾個模塊。 5 容箱 6 機(jī)導(dǎo)軌 光碼盤測速系統(tǒng)及數(shù)顯轉(zhuǎn)速表 7 流發(fā)電機(jī) 8 流并勵電動機(jī) 9 相可調(diào)電阻 10 慢掃描示波器 自備 11 萬用表 自備 河南機(jī)電高等專科學(xué)校課程設(shè)計 15 按圖 5定”輸出 流發(fā)電機(jī)接負(fù)載電阻 R， 00給定的輸出調(diào)到零。 先閉合勵磁電源開關(guān)，按下 源控制屏”啟動按鈕，使主電路輸出三相交 流電源，然后從零開始逐漸增加“給定”電壓 電動機(jī)慢慢啟動并使轉(zhuǎn)速 n 達(dá)到 1200 改變負(fù)載電阻 電動機(jī)的電樞電流從空載直至 可測出在 n = f(測量并記錄數(shù)據(jù)于下表： 表 4n（ 1200 1200 1200 1200 1200 1200 1200 A） 5 章 結(jié)論 單閉環(huán)不可逆直流調(diào) 速系統(tǒng)最終能較好地運(yùn)行，從