华中科技大学：《机电传动》课程教学资源（PPT课件）第十一章 直流传动控制系统（11.1）自动调速系统主要性能指标

第十一章直流传动控制系统 11自动调速系统主要性能指标 机电传动控制系统选择调速方案的依据: 生产机械对调速系统提出的调速技术指标 调速系统的调速技术指标 静态指标 动态指标 静态技术指标 1.静差度S: 静差度表示出生产机械运行时转速稳定的程度。速度稳定性指标 s- no-ne_ 4ne Amn=m-n2-静态速降 当负载变化时,生产机械转速的变化要能维持在一定范围之内,即要求静差 度S小于一定数值。 普通设备普通车床「龙门刨床冷轧机热轧机型造纸机 s<50% s-30% ‖s≤% s≤2%0.2%0.5% 0.1% 电动机的机械特性愈硬,则静差度愈小,转速的相对稳定性就意高 在一个调速系统中,如果在最低转速运行时能满足静差度的要求,则在其他 转速时必能满足要求

第十一章 直流传动控制系统 11.1 自动调速系统主要性能指标 机电传动控制系统选择调速方案的依据： 生产机械对调速系统提出的调速技术指标 调速系统的调速技术指标 静态指标 动态指标 一、静态技术指标 1. 静差度S： 静差度表示出生产机械运行时转速稳定的程度。 速度稳定性指标 0 0 0 n n n n n S e  e = − = ne = n0 − ne − −静态速降 当负载变化时，生产机械转速的变化要能维持在一定范围之内，即要求静差 度S小于一定数值。 普通设备 普通车床 龙门刨床 冷轧机 热轧机 造纸机 S≤50% S≤30% S≤5% S≤2% 0.2%~0.5% S≤0.1% 电动机的机械特性愈硬，则静差度愈小，转速的相对稳定性就愈高; 在一个调速系统中，如果在最低转速运行时能满足静差度的要求，则在其他 转速时必能满足要求

2.调速范围D 在额定负载下,允许的最高转速和在保证生产机械对转速变化率要求的前提 下所能达到的最低转速之比称为调速范围。 e ax Memin 车床龙门刨床钻床铣床轧钢机造纸机进希机械 20~120 20~40 2~12 20~30 3~15 10~20 30000 3.调速的平滑性 调速的平滑性,通常是用两个相邻调速级的转速差来衡量的。 调速 无级调速 有级调速 以改变直流电动机电枢外加电压调速为例,说明调速范围D与静差度之间 的关系:

2. 调速范围D 在额定负载下，允许的最高转速和在保证生产机械对转速变化率要求的前提 下所能达到的最低转速之比称为调速范围。 emin emax n n D = 车床 龙门刨床 钻床 铣床 轧钢机 造纸机 进给机械 20～120 20～40 2～12 20～30 3～15 10～20 5～30000 3. 调速的平滑性 调速的平滑性，通常是用两个相邻调速级的转速差来衡量的。 调速 无级调速 有级调速 以改变直流电动机电枢外加电压调速为例，说明调速范围D与静差度S之间 的关系：

enax e ar enax emax 10I ein ∠n n2(1-S 02 4ne 02 ■最高速度由系统中所使用电动机的额定转速 决定; n102 ■静差度S和调速范围D由生产机械的要求决定 Ane ■当上述三个参数确定后,则要求静态速降是 个定值。 newin 超调量 T AIn max 二、动态技术指标 从一种稳定速度变化到另一种 (005-0.02)2 稳定速度运转(启动、制动过程仅 是特例而已),由于有电磁惯性和 机械惯性,过程不能瞬时完成,而 需要一段时间,即要经过一段过渡 过程,或称动态过程。 >超调量太大,达不到生产工艺上的要求 1.最大超调量 >超调量太小,会使过渡过程过于缓慢,不 Mn=max-n2×100% 利于生产率的提高等 P 范围:Mn=10%~35% P

n ( S ) n S n n n n n n n n n D e emax e emax e emax emin emax − =         − = − = = 1 1 02 02 02    最高速度由系统中所使用电动机的额定转速 决定； 静差度S和调速范围D由生产机械的要求决定； 当上述三个参数确定后，则要求静态速降是 一个定值。 二、动态技术指标 从一种稳定速度变化到另一种 稳定速度运转（启动、制动过程仅 是特例而已），由于有电磁惯性和 机械惯性，过程不能瞬时完成，而 需要一段时间，即要经过一段过渡 过程，或称动态过程。 1. 最大超调量 % n n n M max p 100 2 2  − = 超调量 ➢超调量太大，达不到生产工艺上的要求； ➢超调量太小，会使过渡过程过于缓慢，不 利于生产率的提高等 范围： Mp =10% ~ 35%

超调量 2.过渡过程时间T Imax 从输入控制(或扰动)作用子系统 开始直到被调量n进入(0.050.02n ↑005-002m稳定值区间时为止(并且以后不再越出 这个范围)的一段时间,叫作过渡过程 时间。 3.振荡次数N 在过渡过程时间内被调量n在其稳定值 过渡过程时间 上下摆动的次数。 如图所示是三种不同调速系统被调量从x改变为x2时的变化情况 被调量 系‖超调 过渡过程振荡次性能 3 统‖量 时间T 长 无川不好 2 大 长 多不好 3 小 短 中:好

超调量 2. 过渡过程时间T 从输入控制（或扰动）作用于系统 开始直到被调量n 进入（0.05 ～0.02）n2 稳定值区间时为止（并且以后不再越出 这个范围）的一段时间，叫作过渡过程 时间。 过渡过程时间 3. 振荡次数N 在过渡过程时间内,被调量n在其稳定值 上下摆动的次数。 如图所示是三种不同调速系统被调量从x1改变为x2时的变化情况。 系 统 超调 量 过渡过程 时间T 振荡次 数 性能 1 0 长 无 不好 2 大 长 多 不好 3 小 短 中 好