PWM变换器直流调速系统静差率、速降及反馈系数计算

PWM变换器直流调速系统分析：静差率、速降及反馈系数计算

本文以一个PWM变换器供电的直流调速系统为例，探讨其在开环和闭环控制模式下的性能指标计算。

系统参数

• 电动机额定功率 (PN)：2.8 kW* 电动机额定电压 (UN)：220 V* 电动机额定电流 (IN)：15.6 A* 电动机额定转速 (nN)：1500 r/min* 电动机电枢电阻 (Ra)：1.5 Ω* 整流装置内阻 (Rrec)：0.2 Ω* PWM变换器放大倍数 (Ks)：31

问题分析

(1) 开环工作时，调速范围D=100%时的静差率s值

在开环控制系统中，由于缺乏反馈机制，实际转速无法准确得知，因此静差率s无法计算。

(2) D=100%，s=5%时，系统允许的稳态速降

稳态速降是指系统达到稳态时，实际转速与额定转速之间的差值。计算公式如下：

Δn = s * nN / 100

代入 s = 5% 和 nN = 1500 r/min，得到：

Δn = 5% * 1500 r/min / 100 = 75 r/min

(3) 组成转速反馈有静差调速系统，要求D=100%，s=5%，Un=10V时，Id=IN，n=nN，计算转速负反馈系数α和放大器放大系数Kp*

在转速负反馈系统中，PWM变换器的输出电压由以下公式确定：

Uout = α * (Un* - Kp * (n - nN))

其中：

• Uout 为 PWM 变换器的输出电压* α 为转速负反馈系数* Un* 为负反馈设定值* Kp 为放大器放大系数* n 为实际转速

由于题目中未提供具体的调整器参数，仅给出 Un* = 10 V，Id = IN，n = nN，无法直接计算出 α 和 Kp 的具体数值。实际应用中，需要根据系统性能指标和稳定性要求，选择合适的 α 和 Kp 值，并进行参数整定。

总结

本文分析了PWM变换器供电的直流调速系统的性能指标计算方法，并阐述了开环和闭环控制模式下静差率、稳态速降以及反馈系数的计算思路。需要注意的是，实际应用中需要根据具体系统参数和性能要求进行分析和计算。