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开环系统机械特性和闭环系统静特性的比较

2015-1-1 08:53| 编辑:电工学习网| 查看: 87724| 评论: 0

   系统的开环机械特性为
    系统闭环时的静特性为
    比较上述两式可以得出以下结论:
    (1)当负载相同时,两者的转速降落分别为
即  
    因此,闭环系统速降小,静特性要比开环系统机械特性硬得多。
    (2)当理想空载转速相同时,开环和闭环系统的静差率分别为

    即闭环系统的静差率小得多,稳速精度高。
    (3)当要求的静差率一定时,闭环系统可以大大提高调速范围。
    如果电动机的最高转速都是nmax,而对最低速静差率的要求相同,那么:
    Dop = nnom s/△nop (1 - s)
    Dcl = nnom s/△ncl (1 - s)
    (4)要取得上述三项优势,闭环系统必须设置放大器。
    上述三项优点若要有效,都取决于一点,即K要足够大,因此必须设置放大器。
    结论:
    闭环调速系统可以获得比开环调速系统硬得多的稳态特性,从而在保证一定静差率的要求下,能够提高调速范围,为此所需付出的代价是,须增设电压放大器以及检测与反馈装置。
    ◎实例
    在上例(第二问题的例子)中,龙门刨床要求,D=20,s≤5%,已知Ks=30,,采用闭环系统,如何设计放大器以满足此要求?(Kp=?)
    思路:根据

    解:在上例中已经求得Δnop=275r/min但为了满足调速要求,须有Δncl=2.63r/min
    根据Dcl = (1 - K )Dop
    可得
    又
    即只要放大器的放大系数等于或大于46,闭环系统就能满足所需的稳态性指标。
    ●问题:闭环系统是怎样使静特性变硬的?降低速降的实质是什么?直流调速系统的静态速降是由电枢回路的电阻压降引起的(n=IdR/Ce),闭环不会使压降减少,静特性变硬的实质在于闭环系统的自动调节作用.
    系统调节过程
    ○闭环系统减小速降的物理意义
    由于这种自动调节作用,使得它能随着负载的变化而相应地改变电枢电压,以补偿电枢回路电阻压降,因而就改变一条开环机械特性。
    闭环系统的静特性就是在每条机械特性上取一个相应的工作点,再把这些点集合而成。

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