晶闸管－直流电动机调速系统信号极性的确定

李秀香　徐　敏

晶闸管-直流电动机调速系统是职业学校电气自动化专业学习的内容，是维修电工工种高级工、技师职业资格鉴定的重要内容之一。 在讲授闭环调速系统时，各控制单元输入信号极性的确定是个难点，笔者一直担任直流调速系统模块的教学工作，现就信号极性的确定方法谈一下自己的体会。

一、根据反馈的概念确定信号的极性

在直流调速系统中，反馈的过程为：取出一部分或全部系统輸出信号（电压或电流）反馈到系统的输入端，与输入信号（电压或电流）相合成。反馈的类型有正反馈和负反馈，即对输入信号起加强作用的为正反馈，起削弱作用的为负反馈。若为负反馈则反馈信号与输入给定信号相反，正反馈则反馈信号与输入给定信号极性一致，根据这一原则，如在图1所示带电流正反馈的电压负反馈调速系统静态结构图中：Ui是电流正反馈信号，极性为“＋”，Un＊为输入给定信号，极性为“＋”；Uu为电压反馈信号， 极性为“－”；Un＊与Ui极性一致，则为正反馈；Un＊与Uu极性相反，则为负反馈。所以此系统是带电流正反馈的电压负反馈调速系统。

又如在图2中的电流、转速双闭环调速系统中 ，若Un＊极性为“＋”，则转速反馈信号Un极性为“－”； ASR的输出是“＋”，电流负反馈的信号Ui为“－”。Un＊与Un的极性相反，确保为负反馈；与Ui的极性相反，构成负反馈。因此，本系统为电流、转速负反馈双闭环调速系统。有了负反馈后本系统具有良好的静、动态控制性能。

二、根据各控制单元的工作原理确定信号的极性

学生可以通过验证性实验来进一步理解系统的控制过程和控制性能比较，理解给定信号和反馈信号的极性是要变化的，根据系统各控制单元的原理来确定信号的极性。如图3为转速单闭环调速系统，ACR是PI调节器，为反相放大器，由触发器GT的工作原理，其控制电压Uct必须为“＋”，为保证Uct为“＋”，那ACR的输入信号电压Un＊的极性必须为“－”，即为负给定，因此转速负反馈信号的Un在由TG两端取出时其极性要为“＋”，保证为负反馈。在实际接线中一定要注意TG两端电压的正负极连线不要接错。与电流转速双闭环调速系统相比较。图4中，系统用了两个PI调节器，ASR和ACR，这两个调节器串联，ASR的输出作为ACR的的输入，由它们的工作原理来确定给定信号电压Un＊必为＋”，输入到ASR，ASR输出为“－”；输入到ACR，ACR输出信号Uct的极性为“＋”；从二满足了触发器TG的要求，反馈信号Un在从TG两端取出时极性为“－”。在实际接线中单闭环与双闭环在此环节的接线是不一样的，在指导学生实验过程中，要特别注意。

三、结束语

直流调速系统各控制单元信号极性的确定是重点也是难点的教学内容，学生学会分析判断信号的方法，就能熟练掌握本模块的知识，提高实际动手操作的能力。上述两种方法也可以结合起来运用，那样知识会掌握得更加牢固、扎实。

（作者单位：青岛市高级技工学校）