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第11章直流传动控制系统

一机电传动控制系统主要冇直流传动控制系统和交流传动控制系统。它由电机、电器、电子

部件组合而成。从自动控制系统的原理又町分为开环控制系统和闭坏控制系统(反馈控制系统)。

二机械与电气调速方法常有机械的、电气的、液压的、气动的几种。

机电传动控制系统调速方案主要是根据生产机械对调速系统提出的调速技术指标来选择的，

右静态指标和动态指标。静态指标主要右静差度、调速范闱、调速的平滑度：动态指标有过渡时间、

最大超调最、震荡次数等。

三确定机电传动控制系统的方案首先应根据生产机械是否要求电气调速、生产机械対调速要

求肥肉技术指标、生产机械要求恒定功率调速还是恒转矩调速、生产机械工作过程的复杂的程度

等来初选方案，再进行经济指标的比较，然后根据企业当时的财政状况、技术水平、人员索质等

只体情况來确定。

四晶闸管•电动机直流传动控制系统常用的有单闭环直流调速系统、双闭环直流调速系统忽

然可逆系统。

1.单闭环直流调速系统常分为冇静差调速系统和无静差调速系统两类。

有静差调速系统是指单纯又被调最负反馈组成的按比例控制的单坏系统。基本组成有放人器、

可控整流器、触发器等。

在给定电压一定时，即闭环系统的理想空载转速降低到开环时的倍，为使闭环系统获
1/(1+K)

得与开环系统相同的理想空载转速，闭环系统所需要的给定电压要比开环系统高1+k倍：如果将系

统的闭坏与开环的理想空我转速调的一样，则在同样负載电流下，闭坏系统的转速降仅为开坏系统

转速降的2/(l+K),从而提高了机械特性的锁度，使系统的静差度减少：在垠人运行转速和低速时蚁

人允许静差度不变的情况卜，闭环系统的调速范闱为开坏系统的1+K倍。

自动调速范圉除r速度负反馈外，还启电压负反馈、电斥正反馈、电流截止负反馈等反馈形

式。

对于进给运动的传动系统即晶闸管直流调速系统是由给定电压、前置放大、移相触发器、晶

闸管整流器、直流电动机及各种反馈环节组成；主回路釆用单相半控桥式整流线路,电动机的正、

反转由接触器FKM、RKM控制，用整流元件均设有阻容保护元件，电动机的制动采用能耗制动，

制动时接触器KM动作，将电阻R并接在电枢两端；有一个相位可移动的能够改变控制角a的触发

器脉冲装置，采用了以同步信号•为锯齿波移负反馈相控制的触发线路，整个触发器由锯齿波形

成、移相控制、脉冲形成三个环节组成：前置放人器町提高系统的放人倍数，增加调速系统的務度，
在放人器的输入端还加有采用深度速度负反馈、电压微分（软）负反馈坏节、电流微分负反馈环节、

电流截止负反馈环节。

无静差调速系统是指按积分（或比例积分）控制的系统。

特点是：静态时系统的反馈量总等于给定量，即傭差等于零。且系统中必须接入无差元件，它

在系统出现偏差时动作以消除偏差，当偏差为零时停止动作。为了提高保护的町靠性，在系统的主

回路中还必须接入快速熔断器或过流继电器，以防止在电流截止环节出故障时把晶闸管烧坏。

无静差调速系统的调节过程：在调节过程的开始和中间阶段，比例调节起主要作用，它首先阻

lIlAn的继续增人，而后使转速迅速回升；在调节过程的末期An很小，比例调节的作用不明显，而

积分调节作用就上升到主要地位，依靠它来消除转速偏差Am使转速回升到原值。

2.双闭坏直流调速系统

组成:采用PI调节器的速度调节器ASR的单闭坏调速系统既能得到转速的无静差调节，又能

获得较快的动态响应。系统中用了两个调节器分别对速度和电流两个参量进行调节。

静态动态分析：维持电动机转速不变是由速度调节器ASR实现。在电流调节器ACR上使用的

是电流负反馈，它有使静特性变软的趙势，但在系统中还有转速负反馈环包在外面,电流负反馈对

于转速环來说相当于起到一个扰动的作用。只要转速调节器ASR的放人倍数足够人而fl没有饱和，

电流负反馈的扰动作用就受到抑制。

动态特性：以电动机启动为例，整个过渡过程分为三个阶段，即电流上升阶段、恒流升速阶段

和转速调节阶段。

转速、电流双闭环调速系统的主要优点是：调整性能好，有很碘的静特性，基本上无静差：动

态响应快，启动时间短；系统的抗干扰能力强：两个调节器町分别设计，调整方便（先调电流坏，

再调速度环）。

3.叮逆直流调速系统

定义：要求能控制电动机正转、反转的调速系统。

苴流电动机町逆调速系统有电枢反接的町逆线路及励磁反接的町逆线路两类。

电枢反接町逆线路的类型：利用接触器进行切换的可逆线路、利用晶闸竹切换的可逆线路、两

组晶闸管反并联的町逆线路、两组晶闸管交叉连接的町逆线路、可逆直流调速系统的环流。

町逆直流调速系统的坏流：是指不流经电动机或其他负载，而直接在两组晶闸管之间流通的

短路电流，