《电压负反馈》PPT课件.ppt

On my honor as a student I have neither given nor received any help for this assignment/test.内内 容容一、电压负反馈单闭环有静差调速一、电压负反馈单闭环有静差调速系统系统二、电流正反馈及其作用二、电流正反馈及其作用三、带电流正反馈环节的电压负反三、带电流正反馈环节的电压负反馈单闭环调速系统馈单闭环调速系统要要 求求 正确比较电压负反馈调速系统和正确比较电压负反馈调速系统和转速负反馈调速系统转速负反馈调速系统能灵活运用已学的稳态分析法进能灵活运用已学的稳态分析法进行电压负反馈系统的稳态分析行电压负反馈系统的稳态分析作业：作业：第一章第一章 单闭环直流调速系统单闭环直流调速系统1.4 电压负反馈电流补偿控制的电压负反馈电流补偿控制的调速系统调速系统一、电压负反馈调速系统的适用范一、电压负反馈调速系统的适用范围围用于当电动机只有一个轴伸端或安用于当电动机只有一个轴伸端或安装测速发电机不便，且生产机械对装测速发电机不便，且生产机械对系统调速精度要求不高的场合。系统调速精度要求不高的场合。二、二、电压负反馈单闭环有静差电压负反馈单闭环有静差调速系统调速系统1、系系统统的的组组成成二、二、电压负反馈单闭环有静差电压负反馈单闭环有静差调速系统调速系统2、系统系统的稳的稳态结态结构图构图（要（要求学求学生画生画）问题问题1：该系统与转速负反馈调速该系统与转速负反馈调速系统比较有什么不同之处？系统比较有什么不同之处？（1）电枢电阻压降电枢电阻压降RaId在负反馈环外，在负反馈环外，它引起的速降它引起的速降RaId/Ce仍和开环时一样；仍和开环时一样；在相同的放大系数在相同的放大系数K K下，电压负反馈调速下，电压负反馈调速系统的稳态速降比转速负反馈系统的大系统的稳态速降比转速负反馈系统的大一些，稳态性能差一些；一些，稳态性能差一些；在实际系统中在实际系统中，为了尽可能地减小稳态速降为了尽可能地减小稳态速降，电压负反电压负反馈的两根引出线应尽量靠近电动机电枢馈的两根引出线应尽量靠近电动机电枢两端，以尽量减小没被包含在负反馈环两端，以尽量减小没被包含在负反馈环内的电阻值内的电阻值。（2）电压负反馈信号不仅应取自平电压负反馈信号不仅应取自平波电抗器后面尽量靠近电枢两端，波电抗器后面尽量靠近电枢两端，而且还必须经过滤波后才能引入放而且还必须经过滤波后才能引入放大器输入端。大器输入端。（3 3）对电压较高、电机容量较大的）对电压较高、电机容量较大的系统，通常采用电压隔离器引入电系统，通常采用电压隔离器引入电压负反馈信号，以保证主回路和控压负反馈信号，以保证主回路和控制电路之间没有电的直接联系。制电路之间没有电的直接联系。3、系统稳态参数的计算、系统稳态参数的计算问题问题2：系统的开系统的开环放大倍环放大倍数数K、电、电压反馈系压反馈系数数如何如何计算？计算？4、系统的静特性、系统的静特性问题问题3：求系：求系统的静统的静特性特性系统的开环放大倍数系统的开环放大倍数K=KpKs电压反馈系数电压反馈系数=Un*/Ua其中，其中，Ua为电动机端电压为电动机端电压Ua=Ud-IdRs=E+IdRa系统静特性系统静特性三、三、带电流正反馈环节的电带电流正反馈环节的电压负反馈单闭环调速系统压负反馈单闭环调速系统1、电流正反馈的作用电流正反馈的作用 补偿电动机电枢电阻压降补偿电动机电枢电阻压降RaId引引起的稳态速降起的稳态速降RaId/Ce ，以提高电压，以提高电压负反馈系统的稳态性能，并使其接负反馈系统的稳态性能，并使其接近转速负反馈系统的性能。即进行近转速负反馈系统的性能。即进行扰动量的补偿控制。扰动量的补偿控制。2、系统的组成和工作原理、系统的组成和工作原理由由得得即调节器的输入偏差为即调节器的输入偏差为式中电流反馈系数式中电流反馈系数 。当当负负载载增增大大使使稳稳态态速速降降增增加加时时，电电流流正正反反馈馈信信号号Ufi也也增增加加，通通过过调调节节器器使使控控制制电电压压Uc增增加加，从从而而补补偿偿了了转转速速降降落落。因因此此，电电流流正正反反馈馈的的作作用又称为电流补偿控制。用又称为电流补偿控制。3、系统稳态结构图、系统稳态结构图启发学生在黑板上画出。启发学生在黑板上画出。4 4、系统静特性、系统静特性利利用用结结构构图图运运算算规规则则，可可直直接接写写出出系系统统的静特性方程式：的静特性方程式：5、电流补偿控制、电流补偿控制选选择择n nb2b2（即即增增加加或或减减小小值值）的的大大小小能得到不同的补偿程度：能得到不同的补偿程度：（1 1）若若补补偿偿控控制制的的参参数数配配合合适适当当，可可使使静静差差为为零零，称称之之为为全全补补偿偿。这这时时，n nb b=0=0，即，即因此，全补偿的条件为因此，全补偿的条件为式式中中：C C全全补补偿偿的的临临界界电电流流反反馈系数馈系数.若若C C，则则n nb b0 0，系系统统仍仍有有一一定定静静差差，称称为为欠欠补补偿偿；若若C C，则则n nb b0 0，系系统统静静特特性性上上翘翘，称称为为过补偿过补偿。（2 2）若参数配合适当，使电流正反）若参数配合适当，使电流正反馈作用恰好抵消掉电枢电阻压降产馈作用恰好抵消掉电枢电阻压降产生的一部分稳态速降，则可获得等生的一部分稳态速降，则可获得等同于转速负反馈的静特性。同于转速负反馈的静特性。在上式中令在上式中令KRa=KpKs得得6、静特性比较、静特性比较 电压负反馈加电电压负反馈加电流正反馈，全补偿流正反馈，全补偿 电压负反馈加电电压负反馈加电流正反馈，欠补偿流正反馈，欠补偿 电压负反馈加电电压负反馈加电流正反馈，过补偿流正反馈，过补偿 只有电压负反馈只有电压负反馈 开环系统开环系统问题问题4：电流正反馈与电压负反馈电流正反馈与电压负反馈（或转速负反馈）有何区别？（或转速负反馈）有何区别？（1 1）电流正反馈和电压负反馈（或转速）电流正反馈和电压负反馈（或转速负反馈）是负反馈）是性质完全不同的两种控制作性质完全不同的两种控制作用用。后者属于被调量的负反馈控制，具后者属于被调量的负反馈控制，具有反馈控制规律有反馈控制规律，在采用比例调节器时，在采用比例调节器时总是有静差的。放大系数总是有静差的。放大系数K K越大，静差越越大，静差越小，但静差不可能小，但静差不可能“无无”。而前者属于而前者属于扰动量补偿控制，且只能补偿负载扰动扰动量补偿控制，且只能补偿负载扰动，对于电网电压波动等那样的扰动，它所对于电网电压波动等那样的扰动，它所起的作用会失得其反。起的作用会失得其反。（2 2）虽然补偿控制似乎能把静差完全消虽然补偿控制似乎能把静差完全消除，但实际上补偿控制完全依赖于参数除，但实际上补偿控制完全依赖于参数配合，且只能针对一种扰动进行补偿控配合，且只能针对一种扰动进行补偿控制。制。当系统参数受某种因素影响时，原当系统参数受某种因素影响时，原有的补偿条件就会得不到保证，从而不有的补偿条件就会得不到保证，从而不可能获得预期的静特性。可能获得预期的静特性。而反馈控制无而反馈控制无论环境怎么变化都可有效地减小静差，论环境怎么变化都可有效地减小静差，同时它可以抑制一切包围在负反馈环内同时它可以抑制一切包围在负反馈环内前向通道上的扰动前向通道上的扰动，因此，补偿控制不，因此，补偿控制不如反馈控制。如反馈控制。重点与难点重点与难点重点：重点：1、电压负反馈调速系统的特点电压负反馈调速系统的特点及其稳态分析及其稳态分析2、反馈控制与补偿控制的作用反馈控制与补偿控制的作用和性质和性质