机械设备电气控制
10
南通工学院机械工程系
4.4 电压负反馈和电流正反馈自动
调速系统
一、电压负反馈调速系统
1、组成：从并联在电枢两端电位器 RP上取出一
部分电压 ur作为负反馈电压。
2、工作原理：
? 稳态时，电动机在额定转速 n下运行；
? 负载 ↑→n↓→uD↓→ur↓→Δu↑→uk↑→α↓
n↑← uD↑ Edα↑
? 负载 ↓时情况相反
3、特点：
? 电压负反馈的被控量是 uD,只能维持 uD近似不变；
? 电压负反馈调速系统的静差度、调速范围比开环
系统有所改善，但远不如转速负反馈调速系统。
二、电压负反馈加电流正反馈调速系统
1、组成：在电压负反馈基础上，增加电流正反馈
环节，即从串联在电枢回路中的电阻 R上取出
一部分电压降 IDR作为电流正反馈电压加到输
入端。
)( RIuuu Drg ????
2、特点：
? 由 IDR补偿电枢电阻压降，使系统静特性改善，扩
大调速范围，但没有转速负反馈宽。
3、注意点：
? 电流正反馈不能过强，过补偿容易引起自激；
? 电流正反馈不能单独采用。
三、调速系统静特性比较
4— 转速负反馈系统
3— 电压负反馈 +电流
正反馈系统
2— 电压负反馈系统
1— 开环系统
4.5 具有电流截止负反馈的自动调速
系统
一、电流截止负反馈的作用
开环系统：
闭环系统：
若 ug不变，则,
若要使,则应使
?? e
gG
e
gG
K C
uK
C
EuKn ????
0
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uK
KC
EuKn
e
gG
e
gG
B ???
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KB nKn 00 1
1
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KB nn 00 ?
ggB uKu )1( ??
? 为了满足闭环调速系统中电动机的快速起制动要
求，同时限制起制动及堵转电流冲击过大，常采
用电流截止负反馈环节来限制电枢电流，起限流
保护作用。
二、具有电流截止负反馈的自动调速系统
1、组成：从电枢回路中串联电阻 R上取出电流反
馈信号 uR与电压 uB比较。
2、分析：
? 当 时，,二极管 V截止，
此时电流负反馈不起作用，,
相当于转速负反馈
? 当 时，,二极管 V导通，
此时电流负反馈信号加到放大器上，
0IID? BDR uRIu ??
0?Lu TGg uuu ???
0IID? BDR uRIu ??
BDL uRIu ??
)( BDTGgLTGg uRIuuuuuu ????????
3、特点,
? n0— A段为正常工作阶段，电流负反馈被截止，
具有转速负反馈静特性，比较硬；
? A— B段为电流负反馈起作用阶段，特性下垂。
挖土机特性
I0 — 截止电流
IDW— 堵转电流
Ied — 额定电流
A — 截止点
B — 堵转点
P.105
4-6
4-7
4-8
作 业
10
南通工学院机械工程系
4.4 电压负反馈和电流正反馈自动
调速系统
一、电压负反馈调速系统
1、组成：从并联在电枢两端电位器 RP上取出一
部分电压 ur作为负反馈电压。
2、工作原理：
? 稳态时，电动机在额定转速 n下运行；
? 负载 ↑→n↓→uD↓→ur↓→Δu↑→uk↑→α↓
n↑← uD↑ Edα↑
? 负载 ↓时情况相反
3、特点：
? 电压负反馈的被控量是 uD,只能维持 uD近似不变；
? 电压负反馈调速系统的静差度、调速范围比开环
系统有所改善，但远不如转速负反馈调速系统。
二、电压负反馈加电流正反馈调速系统
1、组成：在电压负反馈基础上，增加电流正反馈
环节，即从串联在电枢回路中的电阻 R上取出
一部分电压降 IDR作为电流正反馈电压加到输
入端。
)( RIuuu Drg ????
2、特点：
? 由 IDR补偿电枢电阻压降，使系统静特性改善，扩
大调速范围，但没有转速负反馈宽。
3、注意点：
? 电流正反馈不能过强，过补偿容易引起自激；
? 电流正反馈不能单独采用。
三、调速系统静特性比较
4— 转速负反馈系统
3— 电压负反馈 +电流
正反馈系统
2— 电压负反馈系统
1— 开环系统
4.5 具有电流截止负反馈的自动调速
系统
一、电流截止负反馈的作用
开环系统：
闭环系统：
若 ug不变，则,
若要使,则应使
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? 为了满足闭环调速系统中电动机的快速起制动要
求，同时限制起制动及堵转电流冲击过大，常采
用电流截止负反馈环节来限制电枢电流，起限流
保护作用。
二、具有电流截止负反馈的自动调速系统
1、组成：从电枢回路中串联电阻 R上取出电流反
馈信号 uR与电压 uB比较。
2、分析：
? 当 时，,二极管 V截止，
此时电流负反馈不起作用，,
相当于转速负反馈
? 当 时，,二极管 V导通，
此时电流负反馈信号加到放大器上，
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3、特点,
? n0— A段为正常工作阶段，电流负反馈被截止，
具有转速负反馈静特性，比较硬；
? A— B段为电流负反馈起作用阶段，特性下垂。
挖土机特性
I0 — 截止电流
IDW— 堵转电流
Ied — 额定电流
A — 截止点
B — 堵转点
P.105
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作 业
