直流调速系统课件

直流调速系统4.1机床的速度调节一、机床对调速的要求及实现1、要求对于不同的工件材料、不同的刀具，应选择不同的切削速度；（加工精度、表面粗糙度要求）机床的快速进刀、快速退刀和对刀调整等辅助工作，也需要不同的运动速度。（生产率要求）

2、实现机械有级调速电气-机械有级调速电气无级调速调速：用人为的办法有目的地改变机床工作机构的转速。电气调速：根据生产工艺要求，人为地改变电动机转速，以满足产品质量和生产率的要求。稳速：电动机应尽量不受各种干扰因素的影响，按要求以一定的精度稳定在某一速度下运转。二、调速指标1、调速范围（D）：电动机在额定负载下，最高转速nmax与最低转速nmin之比。系统要求的调速范围D越大越好2、静差度（S）：电动机在额定负载时的转速降落Δned与理想空载转速n0之比。系统要求的静差度S越小越好Δned=n0-n1n0

—

理想空载转速n1—

实际运行转速静差度S用来衡量调速系统在负载变化下转速相对稳定的程度。静差度与机械特性硬度的关系：机械特性硬度：单位负载下转速降落的程度，即转速—负载曲线的斜率。斜率越小，机械特性硬度越大。机械特性越硬，静差度越小，稳定精度越高；机械特性相同，静差度不一定相等。

系统静差度通常指最低额定转速时的静差度。（低速时能满足要求，高速时也就一定能满足要求）

3、调速的平滑度（φ）以上为调速的静态性能指标

4、调速的动态性能指标

阶跃信号作用下的超调量，调节时间，上升时间，振荡次数等。5、经济性：投资，效益三、恒功率负载、恒转矩负载的速度调节恒功率调速：在输出功率不变情况下的的调速。

机床主运动、龙门刨床工作台的运动等属于恒功率负载。恒转矩调速：在输出转矩不变情况下的的调速。机床的进给运动属于恒转矩负载。他励直流电动机的调速即（电动机的机械特性）

调速方法

1、调压调速

（恒转矩调速）保持磁通φ和电阻RΣ不变，改变电枢电压uD

调速方法

2、调磁调速（恒功率调速）保持电枢电压uD和电阻RΣ不变，改变励磁φ（只能减小）

调速方法

3、调阻调速电枢回路中串联电阻

他励直流电动机与双速异步电动机调速

方法比较调速方式电机类型恒功率调速恒转矩调速双速异步电动机Δ→YYY→YY他励直流电动机改变励磁φ改变电枢电压uD4.2反馈控制的基本概念一、调速范围D与静差度S的关系同一个调速系统的特性硬度或Δned是相同的；一般调速系统总是希望D大、S小；上式表明静差度S与调速范围D两项指标是相互制约的。如果对静差度要求越严，即S越小时，系统能允许的调速范围D也越小。二、扩大调速范围的途径通常采用转速负反馈闭环调速系统，减小转速降落Δned，从而扩大调速范围D。4.3转速负反馈自动调速系统一、转速负反馈调速系统的组成及工作原理1、组成：SCR-M调压调速系统2、工作原理：稳态工作时，电动机在额定转速n下运行；负载↑→n↓→uTG↓→Δu↑→uk↑→α↓→Edα↑

n↑负载↓→n↑→uTG↑→Δu↓→uk↓→α↑→Edα↓

n↓2、特点：有差调节。根据给定量与反馈反馈量之差（误差）进行调节，以维持速度近似不变。（电动机电枢回路总电阻R∑的存在会消耗一部分压降）系统的总放大倍数越大，调节的准确度（静态精度）越高。静特性：稳态时电动机转速n与负载电流ID之间的关系。即分析静特性的目的：找出减小静态速降、扩大调速范围、改善系统调速性能的措施。二、转速负反馈调速系统静特性分析假设放大器、触发器、晶闸管、测速发电机的特性均为近似线性电动机电枢回路