直流电机调速控制.ppt

课题： DC电机调速系统升级、改造，1、DC电机基本控制原理介绍2、DC调速电路原理介绍3、DC电机自动调速电路改造。引言，虽然DC电机比三相交流异步电机结构复杂，维修不便，但由于其调速性能更好，起动转矩更大，所以要求较高调速的生产机械或要求较大起动转矩的生产机械往往由DC电机驱动。(1)调速性能好，调速范围宽，易于平滑调节。(2)启动和制动力矩大，容易快速启动和停止。(3)易于控制。DC电机优势：1)轧机、电机车、大中型龙门刨床、矿井提升机、提升设备等大型调速设备。2)当电池用作电源时，如汽车和拖拉机等。1。DC电机的基本控制原理及分励DC电机的转速公式：其中：U为分励DC电机的电枢电压I，E为电枢电流E，电枢电动势R为电枢电路的总电阻N，电机转速为电机结构决定的电动势系数，ce为励磁磁通，分励DC电机的调速有三种调速方式：1。可变电阻调速电枢电路串联电阻，2。改变电枢电压的可变电压速度调节。减小气隙磁通的弱磁调速。由于串联电阻调速和弱磁调速可以软化DC独立励磁电机的机械特性，在实际应用中通常采用变压调速。1、电枢回路串联电阻调速，电枢串联电阻，使N，n0不变，即电机特性曲线变陡(斜率增大)，在相同的转矩下，N.特性曲线如图所示。Ra，电枢回路串联电阻调速需要在电枢串联成特殊电阻时，电阻增大，转速降低，所以N只能下降。(1)设备简单易操作。(2)机械特性软，稳定性差。(3)能量损失大，仅适用于小型DC机器。Ra，2，改变电压速度调节，从速度公式可知：电压u，n0改变，但斜率是恒定的，所以速度调节特性是一组平行曲线。特性曲线，改变电压调速的特性：(1)工作时电压不允许超过UN，所以只能向下调整调速。(2)机械性能较硬，电压降低后硬度不变，稳定性好。3、改变磁通调速，保持电枢电压U不变，改变励磁电流If (Rf)来改变磁通。Rfifn，采用减小励磁电流(削弱磁通)的方法来调节速度，即改变磁通调节的方法：减小磁通，n只能增加。改变机械性能如图所示。什么是速度调节，调节电机速度以满足生产要求的过程称为速度调节；用来完成这一功能的自动控制系统称为自动速度控制系统。速度控制系统分为交流和DC速度控制系统。由于DC调速系统调速范围宽，静态误差率小，稳定性好，动态性能好。因此，长期以来，几乎所有高性能的速度控制系统都采用了DC速度控制系统。简要介绍了DC速度控制电路的原理。晶闸管用于触发可控整流电路，实现电枢电压调节，从而达到改变电机转速的目的。这就是所谓的动力马达速度控制系统(v-m)系统，属于开环系统。1、速度负反馈晶闸管DC速度控制系统组成，比较环节比例调节器，给定电位器，速度电机，触发电路，电源和晶闸管电路，电动机，电流负载比较电路，2、速度控制系统组成框图，从图中可以看出，系统的控制对象是DC电机m，控制量是电机速度n，晶闸管触发和整流系统主电路采用单相桥式半控整流电路。它有电流截止负反馈、电压负反馈和电流正反馈(电动势负反馈)。具体数据如下：交流电源电压、单相220伏整流输出电压、DC 180伏最大输出电流、DC 30A、励磁电压、单相180伏励磁电流、DC 1A调速范围、DC 180伏静态差错率、S105.KZD-II型DC调速系统组成框图，KZD-II型DC调速系统组成框图及调节过程，KZD-II型DC调速系统升级改造，任务：1。分析了KZD-II型DC调速系统各单元电路的原理，并对电路设计中的缺陷进行了检查和分析。2.在保证原电路功能的基础上，提出了系统改进建议，并重新设计了系统工作原理图。3.选择电子和电气部件，并逐步测试单元电路。4.现有的DC调速系统应进行实际改造、安装和调试。5、画出修改后的电路原理图，写出改进后的电路工作原理和系统操作说明。请参考实际操作流程。1.检查和分析电路设计中的缺陷。负电压反馈与给定电压的反极性串联。为了改善电路性能，建议用比例调节器代替原来的放大和比较部分。(2)系统电源稳定性差，输出电流低，电源降压电阻功耗大，抗干扰性能差。建议改进电源电路。(3)电路中的脉冲变压器用作主电路和控制电路的隔离变压器。建议用光电耦合器代替，以减少脉冲信号的失真和脉冲波引起的铁损。(4)电路中的反馈信号在主电路中直接采样。设备维护和检修存在安全隐患。建议用光电耦合器隔离取样。可控整流电路和电机励磁电源还有改进的余地。如果长时间使用手动调速旋钮，会接触不良，影响系统的稳定性。建议使用触摸调压器对其进行改进。2.在原有电路的基础上提出改进建议，并重新绘制系统原理图。(1)用比例调节器代替原来的放大和比较部分。根据教材，电子技术，基础维修电工(技师，高级技师)，半导体转换器技术，电力电子技术，自动控制原理，在线，系统供电系统电路的改进，1。给定电压和系统控制电路可以共用一套高精度稳压电源，这样可以节省一套变压器绕组，提高系统稳定性，降低电源电路损耗。2.在电路改造中，为了保证触发信号和可控整流电路的同步，梯形波不能被破坏或失真。指教材、电子技术、基础维修电工(技师、高级技师)、数字电子模型、电源技术等。(3)使用光耦合器代替脉冲变压器和光耦合器。(1)设计电气原理图，分析工作原理，确保电路的可行性。2.首先找到相关部件的技术参数，然后确定重构部件的参数。3.对改进后的电路进行实际安装、调试和试运行，并记录实际测量数据和波形。4.试运行成功后，系统电路将进行改造。参考教材电子技术电机和变压器的基本维护半导体转换器技术电力电子技术元件手册在线反馈信号由光电耦合电路采样。参考教材电子技术基础维护电工(技师高级技师)半导体变流器技术电力电子技术自动控制原理在线可控整流电路和电机励磁电源的改进，参考教材电子技术基础维护电工(技师高级技师)半导体电容器3.解释学生提出的电路改进方案的解决步骤和要点。4.学生改造后调速设备的测量与运行。5、强调维修和设备更新的安全性。检查：学生应根据提出的解决方案进行实际操作，教师应进行巡回检查，及时发现问题并及时解决，特别注意存在安全隐患的操作和维护。巡回检查，评估和作业，评估：1。检查学生的完成结果，以证明他们的正确性和可行性。2.表扬优秀学生，推广他们的方法。3.找出学生没有取得任何成绩的原因，鼓励他们不要妥协，继续努力。作业：速度反馈晶闸管-DC电机调速系统示意图，作业1:完