1 第1 篇 直流拖动控制系统 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,在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用
近年来,高性能交流调速技术发展很快,交流调速系统有逐步取代直流调速系统的趋势
然而,直流拖动控制系统毕竟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,应该首先很好地掌握直流拖动控制系统
从生产机械要求控制的物理量来看,电力拖动自动控制系统有调速系统、位置随动系统(伺服系统)、张力控制系统、多电机同步控制系统等多种类型,各种系统往往都是通过控制转速来实现的,因此调速系统是最基本的电力拖动控制系统
直流电动机转速和其它参量之间的稳态关系可用表示为 eKIRUn (1-1) 式中 n ——转速(r/min); U ——电枢电压(V); I ——电枢电流(A); R ——电枢回路总电阻(Ω ); ——励磁磁通(Wb); eK ——由电机结构决定的电动势常数
由式(1-1)可以看出,调节电动机的转速有三种方法: 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
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
改变电阻只能实现有级调速;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(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变压调速为主
2 第1 章 闭环控制的直流调速系统 内 容 提 要 开环控制的直流电机调速方法已在《电机与拖动》课中讲授,本书以讲授闭环自动控制系统为主,本章着重讨论基本的闭环控制系统及其分析与设计方法
直流调速系统主要采用变压调速,因此,第 1-1节首先介绍三种可控的直流电源
采用电力电子装置的可控直流电源是《电力电子技术》课程的内容,为了承上启下,第