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直流调速系统的转速反馈控制及过流保护

【摘要】:转速反馈控制直流调速系统把转速作为系统的被调节量,检测误差,纠正误差,有效地解决了调速范围和静差率的矛盾,抑制直至消除扰动造成的影响。然而转速反馈控制的直流调速系统还存在一个问题:在启、制动过程中和堵转状态时,必须限制电枢电流。在转速反馈控制直流调速系统上突加给定电压时,由于惯性的作用,转速不可能立即建立起来,反馈电压为零,相当于偏差电压ΔUn=U*n,调节器的输出是KpU*n。

转速反馈控制直流调速系统把转速作为系统的被调节量,检测误差,纠正误差,有效地解决了调速范围和静差率的矛盾,抑制直至消除扰动造成的影响。在采用了比例-积分调节器后,又能实现无静差。而数字控制又为提高调速精度提供了条件。然而转速反馈控制的直流调速系统还存在一个问题:在启、制动过程中和堵转状态时,必须限制电枢电流

在转速反馈控制直流调速系统上突加给定电压时,由于惯性的作用,转速不可能立即建立起来,反馈电压为零,相当于偏差电压ΔUn=U*n,调节器的输出是KpU*n。这时,由于放大器和变换器的惯性都很小,电枢电压Ud立即达到它的最高值,对电动机来说,相当于全压启动,会造成电动机过电流,这当然是不允许的。

直流电动机堵转时,也会遇到过电流问题。如挖土机由于机械故障或运行时碰到坚硬的石块,电动机会堵转。根据系统的静特性,电流将远远超过允许值。如果只依靠过电流继电器或熔断器来保护,产生过电流时就跳闸,会给正常工作带来不便。

为了解决转速反馈闭环调速系统启动和堵转时电流过大的问题,系统中必须有自动限制电枢电流的环节。引入电流负反馈,可以使它不超过允许值。但这种作用只应在启动和堵转时存在,在正常稳速运行时得取消,让电流随着负载的增减而变化。这样的当电流大到一定程度时才出现的电流负反馈,叫作电流截止负反馈。