第十一章 直流传动控制系统
11.1 自动调速系统主要性能指标
机电传动控制系统选择调速方案的依据,
生产机械对调速系统提出的调速技术指标
调速系统的调速技术指标 静态指标 动态指标
一, 静态技术指标
1,静差度 S,
静差度表示出生产机械运行时转速稳定的程度。 速度稳定性指标
00
0 nnn nnS ee ???? 静态速降???? ennn 0?
当负载变化时, 生产机械转速的变化要能维持在一定范围之内, 即要求静差
度 S小于一定数值 。
普通设备
普通车床
龙门刨床
冷轧机
热轧机
造纸机
S≤50%
S≤30%
S≤5%
S≤2%
0.2%~0.5%
S≤0.1%
电动机的机械特性愈硬，则静差度愈小，转速的相对稳定性就愈高 ;
在一个调速系统中, 如果在最低转速运行时能满足静差度的要求, 则在其他
转速时必能满足要求 。
2,调速范围 D
在 额定负载 下，允许的 最高转速 和在保证生产机械对转速变化率要求的前提
下所能达到的 最低转速 之比称为调速范围 。
mine
maxennD ?
车床
龙门刨床
钻床
铣床
轧钢机
造纸机
进给机械
20～ 120
20～ 40
2～ 12
20～ 30
3～ 15
10～ 20
5～ 30000
3,调速的平滑性
调速的平滑性，通常是用两个相邻调速级的转速差来衡量的。
调速 无级调速 有级调速
以改变直流电动机电枢外加电压调速为例，说明调速范围 D与静差度 S之间
的关系,
)S(n
Sn
n
nn
n
nn
n
n
nD
e
m a xe
e
m a xe
e
m a xe
m i ne
m a xe
??
???
?
???
? ?
???? 1
1
02
02
02 ???
最高速度由系统中所使用电动机的额定转速
决定；
静差度 S和调速范围 D由生产机械的要求决定；
当上述三个参数确定后, 则要求静态速降是
一个定值 。
二, 动态技术指标
从一种稳定速度变化到另一种
稳定速度运转 （启动、制动过程仅
是特例而已），由于有电磁惯性和
机械惯性，过程不能瞬时完成，而
需要一段时间，即要经过一段过渡
过程，或称 动态过程 。
1,最大超调量
%n nnM m a xp 1 00
2
2 ???
超调量
?超调量太大，达不到生产工艺上的要求；
?超调量太小，会使过渡过程过于缓慢，不
利于生产率的提高等
%~%M p 3510?范围,
超调量 2,过渡过程时间 T
从输入控制（或扰动）作用于系统
开始直到被调量 n 进入（ 0.05 ～ 0.02） n2
稳定值区间时为止（并且以后不再越出
这个范围）的一段时间，叫作过渡过程
时间。
过渡过程时间
3,振荡次数 N
在过渡过程时间内,被调量 n在其稳定值
上下摆动的次数。
如图所示是三种不同调速系统被调量从 x1改变为 x2时的变化情况 。
系
统
超调
量
过渡过程
时间 T
振荡次
数
性能
1
0
长
无
不好
2
大
长
多
不好
3
小
短
中
好