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直流电动机转速负反馈调速系统工作原理分析

2015-4-15 08:58| 编辑:电工学习网| 查看: 13245| 评论: 0

直流电动机转速负反馈调速系统电路中的运算放大器的作用有:一、为了解决因反馈信号作用,正常工作为得到足够的触发器控制电压,使所需给定电源电压过高的问题,二是提高闭环控制精度的需要。

电动机M的转速是通过测速发电机TG的电压反映出来的。我们知道测速发电机的电枢电动势为:

其中:——电机电动势常数,仅与电机结构有关;

——动子(电枢)转速/r/min;

——每磁极的气隙磁通/Wb;

由于近似认为不变,测速发电机与电动机同轴连接,是同一个转速。所以测速发电机的电枢电动势反映了电动机的转速。又由于测速发电机即使工作于最高转速时,其电枢电流也不过是数十毫安级,此电流在电枢电阻上引起的压降很小,于是测速发电机电动势与其电枢端电压相差无几。在这个意义上我们认为,测速发电机电枢两端的电压反映了电动机的转速。

上述电枢电压被分压后,得到反馈到系统的输入端与给定电压相比较,其差值作为运放的输入电压。在稳态工作时,假设电动机工作在额定转速,当负载增加时,为增大输出的电磁力矩以平衡增大的负载。电动机M的电流增大,电动机转速下降,测速发电机电枢电压减小,按分压关系成比例减小,由于速度给定电压没有改变,所以增大,它使晶闸管整流电压增加,电动机转速回升到接近原来的额定转速值。其过程可示意为:

同理当负载下降时,转速上升,其调整过程可示意为:

可见,当转速下降,调整的结果使回升到接近原来的值;当转速上升时,调整的结果使下降到接近原来的值。这就形成了速度负反馈闭环系统,被控量也参加了控制作用,控制形成闭环。

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