ระบบควบคุมความเร็ว DC

วิธีการควบคุมความเร็วโดยทั่วไปมักจะเป็นเครื่องจักรกลไฟฟ้าไฮดรอลิกนิวเมติกและวิธีการควบคุมความเร็วเชิงกลและไฟฟ้าสามารถใช้ได้เฉพาะสำหรับวิธีการควบคุมความเร็วเชิงกลและไฟฟ้า ปรับปรุงประสิทธิภาพการส่งผ่านง่ายต่อการใช้งานง่ายต่อการควบคุมความเร็วของ Stepless ง่ายต่อการควบคุมทางไกลและการควบคุมอัตโนมัติดังนั้นจึงใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องจักรการผลิตเนื่องจากมอเตอร์ DC มีประสิทธิภาพการเคลื่อนไหวที่ยอดเยี่ยม โอกาสที่จะค่อยๆเปลี่ยนระบบควบคุมความเร็ว DC แต่รูปแบบหลัก ในภาคอุตสาหกรรมหลายแห่งในประเทศจีนเช่นเหล็กกล้ารีดการขุดการขุดเจาะทางทะเลการแปรรูปโลหะสิ่งทอการทำกระดาษและอาคารสูงระบบควบคุมความเร็วไฟฟ้าลากไฟฟ้าที่ควบคุมได้ประสิทธิภาพสูงในทฤษฎีและการปฏิบัติจากเทคโนโลยีการควบคุมจากมุมมองมันเป็นพื้นฐานของระบบควบคุมความเร็ว AC ดังนั้นเราจึงมุ่งเน้นไปที่การควบคุมความเร็ว DC 8.1.1 DC วิธีการควบคุมความเร็วมอเตอร์ตามหลักการพื้นฐานของมอเตอร์บทที่สาม DC จากศักยภาพที่เกิดขึ้นแรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้าและสมการเชิงกลมีวิธีการควบคุมความเร็วสามวิธีสำหรับมอเตอร์ DC: (1)

การเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าเกราะส่วนใหญ่จะลดแรงดันไฟฟ้าเกราะจากแรงดันไฟฟ้าที่ได้รับการจัดอันดับและเลื่อนความเร็วจากความเร็วมอเตอร์ที่กำหนด นี่เป็นวิธีที่ดีที่สุดสำหรับระบบแรงบิดคงที่ การเปลี่ยนแปลงพบค่าคงที่เวลาเล็กน้อยและสามารถตอบสนองได้อย่างรวดเร็ว แต่ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟ DC ที่ปรับได้ขนาดใหญ่ (2) เปลี่ยนฟลักซ์แม่เหล็กหลักของมอเตอร์ การเปลี่ยนฟลักซ์แม่เหล็กสามารถตระหนักถึงการควบคุมความเร็วที่ไม่ราบรื่นของ Stepless แต่จะทำให้ฟลักซ์แม่เหล็กอ่อนแอลงสำหรับการควบคุมความเร็ว (เรียกว่าการควบคุมความเร็วแม่เหล็กที่อ่อนแอ) ค่าคงที่เวลาที่พบจากปริมาณมอเตอร์นั้นใหญ่กว่าที่พบโดยการเปลี่ยนแปลงและความเร็วในการตอบสนองจะสูงขึ้น ช้าลง แต่ความจุพลังงานที่ต้องการนั้นเล็ก (3) เปลี่ยนความต้านทานต่อการวนรอบเกราะ วิธีการควบคุมความเร็วของตัวต้านทานสตริงนอกวงจรเกราะมอเตอร์นั้นง่ายและสะดวกในการใช้งาน อย่างไรก็ตามมันสามารถใช้สำหรับการควบคุมความเร็วที่ควบคุมขั้นตอนเท่านั้น นอกจากนี้ยังใช้พลังงานจำนวนมากในตัวต้านทานการควบคุมความเร็ว

มีข้อบกพร่องมากมายในการเปลี่ยนการควบคุมความเร็วความต้านทาน ในปัจจุบันมันไม่ค่อยมีการใช้ ในรถเครนรอกและรถไฟไฟฟ้าประสิทธิภาพการควบคุมความเร็วไม่สูงหรือเวลาทำงานความเร็วต่ำไม่นาน ความเร็วจะเพิ่มขึ้นในช่วงเล็ก ๆ สูงกว่าความเร็วที่กำหนด ดังนั้นการควบคุมอัตโนมัติของระบบควบคุมความเร็ว DC มักจะขึ้นอยู่กับการควบคุมแรงดันไฟฟ้าและการควบคุมความเร็ว หากจำเป็นกระแสในการขดลวดเกราะของการควบคุมแรงดันไฟฟ้าและมอเตอร์ DC แม่เหล็กที่อ่อนแอจะโต้ตอบกับฟลักซ์แม่เหล็กหลักของสเตเตอร์เพื่อสร้างแรงแม่เหล็กไฟฟ้าและการหมุนของแม่เหล็กไฟฟ้า ช่วงเวลาที่เกราะจึงหมุน การหมุนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของมอเตอร์ DC นั้นปรับได้อย่างสะดวกสบายมาก กลไกนี้ทำให้มอเตอร์ DC มีลักษณะการควบคุมแรงบิดที่ดีและมีประสิทธิภาพการควบคุมความเร็วที่ยอดเยี่ยม การปรับฟลักซ์แม่เหล็กหลักโดยทั่วไปจะยังคงอยู่หรือผ่านการควบคุมแม่เหล็กทั้งสองต้องการพลังงาน DC ที่ปรับได้ 8.1.3 ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพของระบบควบคุมความเร็วอุปกรณ์ที่ต้องใช้การควบคุมความเร็วจะต้องมีข้อกำหนดบางประการสำหรับประสิทธิภาพการควบคุม ตัวอย่างเช่นเครื่องมือเครื่องจักรที่มีความแม่นยำต้องการความแม่นยำในการตัดเฉือนของไมครอนหลายสิบไมครอนด้วยความเร็วหลายระดับโดยมีความแตกต่างสูงสุดและต่ำสุดเกือบ 300 ครั้ง มอเตอร์โรงสีกลิ้งที่มีความจุหลายพันกิโลวัตต์ต้องสมบูรณ์จากบวกไปจนถึงการย้อนกลับในเวลาน้อยกว่าหนึ่งวินาที กระบวนการ; ข้อกำหนดทั้งหมดเหล่านี้สำหรับเครื่องกระดาษความเร็วสูงสามารถแปลเป็นตัวบ่งชี้สถานะคงที่และแบบไดนามิกของระบบควบคุมการเคลื่อนไหวเป็นพื้นฐานสำหรับการออกแบบระบบ ข้อกำหนดการควบคุมความเร็วเครื่องจักรการผลิตต่างๆมีข้อกำหนดการควบคุมความเร็วที่แตกต่างกันสำหรับระบบควบคุมความเร็ว สามด้านต่อไปนี้สรุป: (1) การควบคุมความเร็ว

ความเร็วจะถูกปรับขั้นตอน (ก้าว) หรือราบรื่น (stepless) ในช่วงความเร็วสูงสุดและความเร็วต่ำสุด (2) ความเร็วคงที่ การทำงานที่เสถียรด้วยความเร็วที่ต้องการด้วยความแม่นยำในระดับหนึ่งโดยไม่ต้องเกิดจากการรบกวนภายนอกที่เป็นไปได้ (เช่นการเปลี่ยนแปลงโหลดความผันผวนของแรงดันไฟฟ้ากริด ฯลฯ ) (3) การเร่งความเร็วและการควบคุมการชะลอตัว สำหรับอุปกรณ์ที่เริ่มต้นและเบรกบ่อยครั้งจำเป็นต้องเพิ่มและชะลอตัวลงโดยเร็วที่สุดโดยให้สั้นลงระยะเวลาเริ่มต้นและเวลาเบรกเพื่อเพิ่มผลผลิต บางครั้งมีความจำเป็นที่จะต้องมีสามด้านหรือมากกว่าที่ไม่รุนแรงบางครั้งบางครั้งก็ต้องมีเพียงหนึ่งหรือสองในนั้นบางแง่มุมอาจยังขัดแย้งกัน เพื่อวิเคราะห์เชิงปริมาณประสิทธิภาพของปัญหา ตัวบ่งชี้สถานะคงที่ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพของระบบควบคุมการเคลื่อนไหวเมื่อมันทำงานได้อย่างเสถียรเรียกว่าตัวบ่งชี้สถานะคงที่หรือที่เรียกว่าตัวบ่งชี้แบบคงที่ ตัวอย่างเช่นช่วงความเร็วและอัตราคงที่ของระบบควบคุมความเร็วในระหว่างการดำเนินการคงที่ข้อผิดพลาดความตึงเครียดคงที่ของระบบตำแหน่งและอื่น ๆ ด้านล่างเราวิเคราะห์ดัชนีสถานะคงที่ของระบบควบคุมความเร็วเป็นพิเศษ (1) ช่วงการควบคุมความเร็ว D อัตราส่วนของความเร็วสูงสุด NMAX และความเร็วต่ำสุด Nmin ที่มอเตอร์สามารถตอบสนองได้เรียกว่าช่วงการควบคุมความเร็วซึ่งระบุด้วยตัวอักษร D นั่นคือที่ Nmax และ Nmin มักจะอ้างถึงความเร็วที่โหลดความเร็ว ตั้งค่า nnom (2) อัตราความผิดพลาดแบบคงที่เมื่อระบบทำงานด้วยความเร็วที่แน่นอนอัตราส่วนของการลดลงของความเร็วที่สอดคล้องกับความเร็วที่ไม่มีการโหลดในอุดมคติ NO เมื่อโหลดเปลี่ยนจากการโหลดแบบไม่โหลดไปยังโหลดที่ได้รับการจัดอันดับเรียกว่าคงที่และความแตกต่างคงที่

ความเสถียรของระบบควบคุมความเร็วภายใต้การเปลี่ยนแปลงโหลดมันเกี่ยวข้องกับความแข็งของลักษณะทางกลมากเท่าใดคุณก็ยิ่งมีอัตราความผิดพลาดคงที่ขนาดเล็กลงไดอะแกรมคงที่ของความเร็ว 8.3 อัตราคงที่ที่ความเร็วที่แตกต่างกัน (3) ระบบควบคุมแรงดัน หากความเร็วลดลงที่โหลดที่จัดอันดับจะพิจารณาอัตราคงที่ของระบบและความเร็วต่ำสุดที่โหลดที่จัดอันดับ ถึงสมการ (8.4) สมการ (8.5) สามารถเขียนได้เป็นช่วงความเร็วในการแทนที่สมการ (8.6) ลงในสมการ (8.7) และสมการ (8.8) แสดงระหว่างช่วงความเร็ว D อัตราคงที่ S และความเร็วลดลง ความสัมพันธ์ที่ควรพอใจ สำหรับระบบควบคุมความเร็วเดียวกันความแข็งของลักษณะเล็กจะยิ่งเล็กลงช่วงความเร็ว D ที่ได้รับอนุญาตจากระบบ ตัวอย่างเช่นความเร็วที่ได้รับการจัดอันดับของมอเตอร์ควบคุมความเร็วที่แน่นอนคือ NNOM = 1430R/นาทีและการลดลงของความเร็วที่ได้รับการจัดอันดับนั้นเป็นเช่นนั้นหากอัตราความผิดพลาดคงที่คือS≤10%ช่วงการควบคุมความเร็วเป็นเพียงดัชนีประสิทธิภาพของระบบควบคุมการเคลื่อนไหวดัชนีแบบไดนามิกในระหว่างกระบวนการเปลี่ยนผ่าน ตัวบ่งชี้แบบไดนามิกรวมถึงตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพแบบไดนามิกและตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพการต่อต้านการแทรกแซง (1) การติดตามดัชนีประสิทธิภาพภายใต้การกระทำของสัญญาณที่กำหนด (หรือสัญญาณอินพุตอ้างอิง) r (t) การเปลี่ยนแปลงในเอาต์พุตระบบ C (T) อธิบายโดยตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพต่อไปนี้ สำหรับตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพที่แตกต่างกันการตอบสนองเริ่มต้นเป็นศูนย์และระบบตอบสนองต่อการตอบสนองเอาต์พุตของสัญญาณอินพุตขั้นตอนหน่วย (เรียกว่าการตอบสนองขั้นตอนหน่วย) รูปที่ 8.4 แสดงดัชนีประสิทธิภาพต่อไปนี้ เส้นโค้งการตอบสนองขั้นตอนหน่วย 1 เวลาเพิ่มขึ้นเวลาที่จำเป็นสำหรับเส้นโค้งการตอบสนองขั้นตอนหน่วยเพิ่มขึ้นจากศูนย์เป็นครั้งแรกถึงค่าสถานะคงที่เรียกว่าเวลาเพิ่มขึ้นซึ่งบ่งชี้ถึงความรวดเร็วของการตอบสนองแบบไดนามิก 2 overshoot