0nnsN%1000 nnsN§3-4 反馈控制闭环调速系统的稳态分析 衡量一个系统性能的优劣,除了定性分析外,还必须有定量的指标;此外,应用领域对系统的要求也必须进行量化,以作为设计、生产、调试的依据。那么,究竟有哪些具体的指标来衡量直流调速系统呢? 一、转速控制的要求 在工业、工程应用领域,许多工艺要求都依赖于对速度的控制。 1、调速 在一定的最高转速和最低转速的范围内,分档地(有级)或者平滑地(无级)调节转速。 可逆系统:调速系统的旋转方向允许正、反向的,称之为可逆系统 不可逆系统:只能单方向运行的则称之为不可逆系统。 2、稳速 以一定的精度在要求的转速上稳定运行。对各种可能的干扰,都不允许有过大的转速变化,从而保证产品质量。 3、加、减速(启动、制动性能) 频繁启、制动的设备为提高效率,需要尽快地加、减速以提高生产率;不适合快速改变转速的设备,则要求启、制动尽可能地平稳。 为了进行定量的分析,针对前两项要求定义两个调速指标:调速——调速范围和稳速——静差率,合称为调速系统的稳态性能指标。 二、直流调速系统的稳态(静态)性能指标 稳态性能指标也称静态指标,是指系统稳定运行时的性能指标,具体指调速系统稳定运行时的调速范围、静差率,位置随动系统的定位精度和速度跟踪精度,张力控制系统的稳态张力误差等等。 1、调速范围 生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做调速范围,用字母 D 表示,即 其中:nmin 和 nmax 一般都指电动机额定负载时的转速要求:最高和最低转速;对于少数负载很轻的机械,可以用实际负载时的转速。 2、静差率 负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落 ,与理想空载转速 之比,称作静差率 s ,静差率用来衡量调速系统在负载变化下转速的稳定度。 (1) 表达公式 式中 : nN = n0 – nN (2) S 与机械特性硬度的关系 联系:机械特性越硬,S 越小,转速的稳定度越高 区别:对于同样硬度的特性,理想空载转速越低时,静差率越大,转速的相对稳定度也就越差。 3、总结 (1)D 和 S 两项指标不是孤立的,必须同时考虑才有意义 maxminnDnNn0n不同转速下的静差(2)一个系统的 D,是指在最低时速时,还能满足 S 要求的 D 4、直流变压调速系统中调速范围、静差率和额定速降之间的关系 (1)调速范围和静差率这两项指标并不是彼此孤立的,必须同时提才有意义。 ...