△A[ UC GTH UPE U M 采用转速负反馈的闭环调速系统
采用转速负反馈的闭环调速系统 + - A GT M TG + - + - + - Utg Ud Id n + - - + Un ∆Un U * n Uc UPE + - M TG Id Un Un Uc Ud tg
调节原理 在反馈控制的闭环直流调速系统中,与电动机同轴安 装一台测速发电机TG,从而引出与被调量转速成正比 的负反馈电压Un,与给定电压U”n相比较后,得到转速 偏差电压△Un,经过放大器A,产生电力电子变换器 UPE的控制电压U,用以控制电动机转速n UPE的组成 AC DC 图中,UPE是由电力电子器件组成的变换器,其输 入接三组(或单相)交流电源,输出为可控的直流电压, 控制电压为U
调节原理 在反馈控制的闭环直流调速系统中，与电动机同轴安 装一台测速发电机TG ，从而引出与被调量转速成正比 的负反馈电压Un ，与给定电压U* n 相比较后，得到转速 偏差电压 Un ，经过放大器 A，产生电力电子变换器 UPE的控制电压Uc，用以控制电动机转速n。 UPE的组成 图中，UPE是由电力电子器件组成的变换器，其输 入接三组（或单相）交流电源，输出为可控的直流电压， 控制电压为Uc 。 Uc Ud0 u ~ AC DC
■UPE的组成(续) 目前,组成UPE的电力电子器件有如下几种选择方案: 对于中、小容量系统,多采用由IGBT或 P-MOSFET组 成的PWM变换器; 对于较大容量的系统,可采用其他电力电子开关器件, 如GTO、IGCT等; 对于特大容量的系统,则常用晶闸管触发与整流装置。 稳态分析条件 下面分析闭环调速系统的稳态特性,以确定它如何能 够减少转速降落。为了突出主要矛盾,先作如下的假定: (1)忽略各种非线性因素,假定系统中各环节的输入输 出关系都是线性的,或者只取其线性工作段; (2)忽略控制电源和电位器的内阻
◼ UPE的组成（续） 目前，组成UPE的电力电子器件有如下几种选择方案： • 对于中、小容量系统，多采用由IGBT或P-MOSFET组 成的PWM变换器； • 对于较大容量的系统，可采用其他电力电子开关器件， 如GTO、IGCT等； • 对于特大容量的系统，则常用晶闸管触发与整流装置。 稳态分析条件 下面分析闭环调速系统的稳态特性，以确定它如何能 够减少转速降落。为了突出主要矛盾，先作如下的假定： （1）忽略各种非线性因素，假定系统中各环节的输入输 出关系都是线性的，或者只取其线性工作段； （2）忽略控制电源和电位器的内阻
■稳态关系 转速负反馈直流调速系统中各环节的稳态关系如下 电压比较环节 △U=U-U 放大器 U=K△ 电力电子变换器 do KU 调速系统开环机械特性 以上各关系式中 do 1,R 放大器的电压放大系数 p K。一电力电子变换器的电压放大系数 测速反馈环节 S C 转速反馈系数,(V·min/r) UPE的理想空载输出电压; U=an R一电枢回路总电阻
转速负反馈直流调速系统中各环节的稳态关系如下： 电压比较环节 n * Un =Un −U 放大器 Uc = Kp Un 电力电子变换器 Ud0 = Ks Uc 调速系统开环机械特性 e d0 d C U I R n − = 测速反馈环节 Un =n ◼ 稳态关系 以上各关系式中 — 放大器的电压放大系数； — 电力电子变换器的电压放大系数； — 转速反馈系数，（V·min/r）； — UPE的理想空载输出电压； — 电枢回路总电阻。 Kp Ks R Ud0
R U"n+△U E K /C 转速负反馈闭环直流调速系统稳态结构图 ■静特性方程 从上述五个关系式中消去中间变量,整理后,即 得转速负反馈闭环直流调速系统的静特性方程式 KKU-lR KKU p s n R (1-35) C(1+K,ka/C)C(1+K)C2(+K)
Kp Ks 1/Ce U* n ∆Un Uc Ud0 E n Un + + - IdR - Un Ks 转速负反馈闭环直流调速系统稳态结构图 从上述五个关系式中消去中间变量，整理后，即 得转速负反馈闭环直流调速系统的静特性方程式 （1-35） ◼ 静特性方程 (1 / ) (1 ) (1 ) e d e * p s n e p s e d * p s n C K RI C K K K U C K K C K K U I R n + − + = + − =