毕业设计（论文）-基于PID控制的直流电机调速系统设计

并励电机为例介绍其机械特性、起动、反转和调速,他励和并励电机只基于PID控制的直流电机调速系统6是连接方式上的不同,两者的特性是一样的。图1-2直流电机的接线图图1-2是他励和并励直流电机的接线原理图。他励电机的励磁绕组与电枢是分离的,分别由励磁电源电压Uf和电枢电源电压U两个直流供电;而在并励电机中两者是并联的,由同一电压U供电。并励电机的励磁绕组与电枢并联,其电压与电流间的关系为:U=E+RaIa即:Ia=aREU?(Ra为电枢电压)ffIUI?I=Ia+If≈Ia当电源电压U和励磁电路的电阻Rf保持不变时,励磁电流If以及由它所产生的磁通Φ也保持不变,即Φ=常数。则电机的转距也就和电枢电流成正比,T=KTΦIa=KIa这是并励电机的特点。当电机的电磁转距T必须与机械负载转距T2及空载损耗转距T0相平衡时,电机将等速转动;当轴上的机械负载发生变化时,将引起电机的转速、电流及电磁转距等发生变化。,称为:基于PID控制的直流电机调速系统7ΔnTNTnNn0n图1-3并励电机的机械特性曲线nnTKKRKUkRIUKEnTEaEEaaE????????02????式中并励电机的起动与反转:并励电机在稳定运行时,其电枢电流位:aaREUI??因电枢电阻Ra很小,所以电机在正常运行时,电源电压U与反电动势E近似相等。在起动时,n=0,所以E=kEΦn=0。这时电枢电流及起动电流为:aastRUI?由于Ra很小,因此起动电流Iast可达额定电流IN的10~20倍,这时不允许的。同时并励电机的转距正比于电枢电流Ia,这么大的起动电流引起极大的起动转距,会对生产机械的传动机构产生冲击和破坏。限制起动电流的方法就是在起动时的电枢电路中串接起动电阻Rst,见图。这时起动电枢中的起动电流的初始值为:staastRRUI??则起动电阻为:RaRaURst??一般:Iast=(1.5~2.5)IN