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系统稳态结构和静特性分析

【摘要】:图1.30所示系统采用比例调节器,是有静差调速系统。电压反馈的极性与转速给定极性相反,因此是电压负反馈,电流反馈极性与给定极性相同,因此是正反馈。图1.31 电压负反馈电流正反馈控制直流调速系统稳态结构图将静特性[见式]与转速负反馈系统[见式]比较可以看出,电压反馈只是将电压环内电阻Rn造成的转速降减小了,而环外电阻Ra造成的转速降仍和开环调速时一样。

图1.30所示系统采用比例调节器,是有静差调速系统。图1.30中,以电位器RP2检测电枢电压,在电枢回路串联电阻Rs检测电流,调节电位器RP2RP3的分压比可以调节电压和电流反馈系数。电压反馈的极性与转速给定极性相反,因此是电压负反馈,电流反馈极性与给定极性相同,因此是正反馈(也称补偿)。电压检测电位器RP2将电枢回路分成两部分,变流器一侧的回路电阻RnRn=RUPE+Rs)包含在电压反馈环内,电动机的电枢电阻Ra在电压反馈环外。电压反馈控制直流调速系统的稳态结构图如图1.31所示。根据各环节的输入/输出关系可以导出系统的静特性

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式中,K为电压负反馈开环放大倍数,K=γKPKsγ为电压反馈系数,γ=Uu/Udβ为电流反馈系数,β=Ui/Id

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图1.31 电压负反馈电流正反馈控制直流调速系统稳态结构图

将静特性[见式(1.47)]与转速负反馈系统[见式(1.19)]比较可以看出,电压反馈只是将电压环内电阻Rn造成的转速降减小了978-7-111-48427-1-Chapter01-127.jpg,而环外电阻Ra(主要是电枢电阻)造成的转速降仍和开环调速时一样。转速负反馈包围了直流回路的所有电阻RΣ,能将RΣ造成的转速降都减小978-7-111-48427-1-Chapter01-128.jpg,显然采用电压反馈代替转速反馈后,系统的静特性较转速反馈控制系统软,系统的转速降较大,这限制了电压反馈调速系统的应用。