运控习题答案
《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》习题答案

《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》习题2-2调速系统的调速范围是1000~100r/min ,要求静差率s=2%,那么系统允许的稳态速降是多少?解:系统允许的稳态速降)min (04.2)02.01(10002.0)1(min r s sn n N =−×=−=∆2-5某龙门刨床工作台采用晶闸管整流器-电动机调速系统。
已知直流电动机kW P N 60=,V U N 220=,A I N 305=,min 1000r n N =,主电路总电阻Ω=18.0R ,r V C e min 2.0•=,求:(1)当电流连续时,在额定负载下的转速降落N n ∆为多少?(2)开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率N s 多少?(3)额定负载下的转速降落N n ∆为多少,才能满足%5,20≤=s D 的要求。
解:(1)当电流连续时,在额定负载下的转速降落)min (5.2742.018.0305r C R I n e N N =×==∆(2)开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率%5.21215.05.27410005.274=≈+=∆+∆=N N N N n n n s (3)额定负载下满足%5,20≤=s D 要求的转速降落)min (63.2)05.01(2005.01000)1(r s D s n n N N ≈−××=−=∆2-6有一晶闸管稳压电源,其稳态结构如图所示,已知给定电压,8.8*V U u =比例调节放大系数,2=p K 晶闸管装置放大系数,15=s K 反馈系数7.0=γ。
求:(1)输出电压d U ;(2)若把反馈线断开,d U 为何值?开环时的输出电压是闭环时的多少倍?(3)若把反馈系数减至5.30=γ,当保持同样的输出电压时,给定电压*u U 应为多少?解:(1)输出电压)V (128.87.015211521*=×××+×=+=u s p sp d U K K K K U γ;(2)若把反馈线断开,)V (2648.8152*=××==u s p d U K K U ;开环时的输出电压是闭环时的2212264=倍。
运控习题答案

习题三双闭环调速系统的ASR 和ACR 均为PI 调节器,设系统最大给定电压*nm U =15V ,转速调节器限幅值为*im U =15V , n N 1500r/min ,N I =20A ,电流过载倍数为2,电枢回路总电阻R =2Ω,s K =20,e C =·min/r ,求:(1)当系统稳定运行在*n U =5V ,dL I =10A 时,系统的n 、n U 、*i U 、i U 和c U 各为多少(2)当电动机负载过大而堵转时,*i U 和c U 各为多少解: (1)150.01min/1500/minnm N U VV r n r α=== 5500/min 0.01min/nU Vn r V rα===*150.375/40im dm U V V A I Aβ===*0.37510 3.75i d U I V β==⨯= 0.37510 3.75i d U I V β==⨯=0.1275001024.17520e d c s C n I R U V K +⨯+⨯=== (2)堵转时,V I U dm i 15*==β, 0.1270402420e d c s C n I R U V K +⨯+⨯=== 在转速、电流双闭环调速系统中,两个调节器ASR ,ACR 均采用PI 调节器。
已知参数:电动机:N P =,N U =220V ,N I =20A ,N n =1000 r/min ,电枢回路总电阻R =Ω,设cm im nmU U U ==**=8V ,电枢回路最大电流dm I =40A,电力电子变换器的放大系数s K =40。
试求:(1)电流反馈系数β和转速反馈系数α。
(2)当电动机在最高转速发生堵转时的,0d U c i i U U U ,,*值。
解:1)*80.32/40im dm U VV A I Aβ===80.008min/1000/minnm N U VV r n r α=== 2) 040 1.560d d dm U E I R I R V ∑∑=+⨯=⨯=⨯=这时: *8,0n n U V U ==,ASR 处于饱和,输出最大电流给定。
运动控制系统思考题答案

运动控制系统思考题答案【篇一:运动控制系统思考题课后习题答案完整版(1)】直流电动机有哪几种调速方式?各有那些特点?答:a改变电枢回路电阻调速法外加电阻radd的阻值越大,机械特性的斜率就越大,相同转矩下电动机的转速越低 b减弱磁通调速法减弱磁通只能在额定转速以上的范围内调节转速 c调节电枢电压调速法调节电枢电压调速所得的人为机械特性与电动机的固有机械特性平行,转速的稳定性好,能在基速以下实现平滑调速。
1.2为什么直流pwm变换器-电动机系统比相控整流器-电动机系统能够获得更好的动态性能?答:a pwm变换器简单来讲调节的是脉冲串的宽度,直流成分没有受到破坏,也就是说其最大值=峰值是不变的,变的是平均值; b 相控整流,是由交流整流得到的直流,虽然也是平均值在变,但是其最大值、峰值也是随着导通角的大小时刻在变,且导通角越小波形的畸变越严重。
从而影响了电机的输出特性。
答:直流pwm变换器和晶闸管整流装置均可看作是一阶惯性环节。
其中直流pwm变换器的时间常数ts 等于其igbt控制脉冲周期(1/fc),晶闸管整流装置的时间常数ts通常取其最大失控时间的一半(1/(2mf)。
因fc通常为khz级,而f通常为工频(50或60hz)为一周内),m整流电压的脉波数,通常也不会超过20直流pwm变换器间常数通常比晶闸管整流装置时间常数更小,从而响应更快,动态性能更好。
1.4简述直流pwm 变换器电路的基本结构。
答:直流pwm 变换器基本结构如图,包括igbt 和续流二极管。
三相交流电经过整流滤波后送往直流pwm 变换器,通过改变直流pwm 变换器中igbt的控制脉冲占空比,来调节直流pwm 变换器输出电压大小,二极管起续流作用。
1.5答:不会1.7静差率s与调速范围d有什么关系?静差率与机械特性硬度是一回事吗?答:关系见书上公式。
静差率与机械特性硬度是不同的概念,硬度是指机械特性的斜率,一般说硬度大静差率也大;但同样硬度的机械特性,随着起理想空载转速的降低,其静差率会随之增大。
《电机与运动控制系统》课后习题参考答案

《电机与运动控制系统》课后习题参考答案第一章磁路(5题)1-1.一环形铁心,平均路径长度为36cm,横截面为3cm2,上绕400的线圈。
当励磁电流为1.4A时,铁心中的磁通为1.4⨯10-3Wb。
试求:(1)磁路的磁阻;(2)此时铁心的磁导率及相对磁导率。
[400⨯103A/Wb;0.003H/m,2400]解:①.R m=F/Φ=IW/Φ= 1.4⨯400/(1.4⨯10-3)=400000=400⨯103(A/Wb);②.μ= l/(S⨯R m)=0.36/(0.0003⨯400⨯103) =0.003(H/m);③.μr =μ/μ0 =0.003/(4π⨯10-7)=2387.3241。
答:(1)磁路的磁阻为:400⨯103A/Wb;(2)此时铁心的磁导率及相对磁导率分别为:0.003H/m和2400。
(答毕#)1-2.为了说明铁磁材料的磁导率随磁化状态而变化的情况,根据硅钢片的B-H曲线(图1-2-3)试计算:当磁密分别为0.8T、1.2T和1.6T 时,其磁导率和相对磁导率各为多少?说明磁导率与饱和程度有什么关系?[3.8⨯10-3H/m;3040;1.7⨯10-3H/m,1360;0.4⨯10-3H/m,320]解:①.由硅钢片的B-H曲线(图1-2-3)查得:当磁密分别为0.8T、1.2T和1.6T时,磁场强度分别为:0.2⨯103A/m、0.7⨯103A/M和4.25⨯103A/m。
根据μ=B/H和μr =μ/μ0,其磁导率和相对磁导率各为:4⨯10-3H/m、1.7⨯10-3H/m、0.4⨯10-3H/m和3180、1364、300(近似值,计算结果:0.004、0.0017、0.000376和3183.0989、1364.1852、299.5858);②.由上述计算可知:硅钢片的磁导率随着饱和程度的增加而急剧减小[要得到0.8T的磁密,只需要磁场强度为:0.2⨯103A/m;而要得到1.6T的磁密,就需要磁场强度为:4.25⨯103A/m。
运动控制考试复习题及答案(完整版)

运动控制考试复习题及答案(完整版)一、填空题1、控制系统的动态性能指标是指跟随指标和抗扰指标,而调速系统的动态指标通常以抗扰性能指标为主2、直流电机调速方法有变压调速、电枢串电阻调速和弱磁调速。
异步电动机调速方式常见有6种分别是:降压调速、差离合调速、转子串电阻调速、串级调速和双馈电动机调速、变级调速、变压变频调速。
其中转差率不变型有:变级调速、变压变频调速,只有变压变频应用最广,可以构成高动态性能的交流调速系统。
同步电动机按频率控制方式不同分为:他控式变频调速和自控式变频调速。
(变电阻调速:有级调速。
变转差率调速:无级调速。
调压调速:调节供电电压进行调速)按按转差功率可以怎么划分电动机:转差功率消耗型、转差功率不变型、转差功率馈送型3、对于异步电动机变压变频调速,在基频以下,希望维持气隙磁通不变,需按比例同时控制定子电压和定子频率,低频时还应当抬高电压以补偿阻抗压降,基频以下调速属于恒转矩调速;而基频以上,由于电压无法升高,只好仅提高定子频率而迫使磁通减弱,相当直流电动机弱磁升速情况,基频以上调速属于恒功率调速。
4、对于SPWM型逆变器,SPWM的含义为正弦波脉宽调制,以正弦波作为逆变器输出的期望波形,SPWM波调制时,调制波为频率和期望波相同的正弦波,载波为频率比期望波高得多的等腰三角波,SPWM型逆变器控制方式有同步调制、异步调制、混合调制。
SPWM型逆变器的输出的基波频率取决于正弦波。
SPWM控制技术包括单极性控制和双极性控制两种方式。
5、调速系统的稳定性能指标包括调速范围和静差率6、供变压调速使用的可控直流电源有:旋转交流机组(G-M系统)、静止式可控整流器(V-M系统)与直流斩波器(PWM-M系统)或脉宽调制变换器。
7、典型I型系统与典型II型系统相比,前者跟随性能好、超调小,但抗扰性能差。
典型I型系统和典型Ⅱ型系统在稳态误差和动态性能上有什么区别?答:稳态误差:对于典型I型系统,在阶跃输入下,稳态时是无差的;但在斜坡输入下则有恒值稳态误差,且与K值成反比;在加速度输入下稳态误差为∞。
运控习题答案

U nm i n dL n ii c nm* i im习题三3.1 双闭环调速系统的 ASR 和 ACR 均为 PI 调节器,设系统最大给定电压* =15V ,转速调节器限幅值为 im=15V , n N 1500r/min , I N =20A ,电流过载倍数为 2,电枢回路总电阻 R=2 Ω, K s =20 , C e =0.127V ·min/r ,求:(1)当系统稳定运行在 U *=5V ,I =10A 时,系统的 n 、U 、U * 、U 和U 各为多少?( 2)当电动机负载过大而堵转时, U *和U 各为多少?ic解:(1)U nm15V0.01Vmin/ rn N1500r nU n 5V / min500r/ min0.01V min/ r *U im I dm15V 40A0.375V / AU* I 0.375 10 3.75V idU iI d0.375 10 3.75VC e n I d R cK s0.127 500 10 24.175V20(2)堵转时, *I dm15V , U cC e n I d RK s0.127 0 40 24V203.2 在转速、电流双闭环调速系统中,两个调节器ASR ,ACR 均采用 PI调节器。
已知参数:电动机: P N =3.7kW ,U N =220V ,I N =20A ,n N =1000 r/min ,电枢回路总电阻 R =1.5 Ω,设U **U cm=8V ,电枢回路最大电流 I dm =40A, 电力电子变换器的放大系数 K s =40 。
试求:(1) 电流反馈系数 和转速反馈系数。
(2) 当电动机在最高转速发生堵转时的 U d 0 , U * ,U , U c 值。
U U U U iimnn imU Cim i 解:1)U* 8V0.32V / AI dm 40 AU nm 8V0.008Vmin/ rn N1000 r / min2) U d 0E I d R I dm R40 1.5 60V这时: U * 8V ,U 0 ,ASR 处于饱和,输出最大电流给定。
运动控制系统-课后习题答案

运动控制系统 课后习题答案2.2 系统的调速范围是1000~100min r ,要求静差率s=2%,那么系统允许的静差转速降是多少?解:10000.02(100.98) 2.04(1)n n sn rpm D s ∆==⨯⨯=-系统允许的静态速降为2.04rpm2.3 某一调速系统,在额定负载下,最高转速特性为0max 1500min n r =,最低转速特性为0min 150min n r =,带额定负载时的速度降落15min N n r ∆=,且在不同转速下额定速降 不变,试问系统能够达到的调速范围有多大?系统允许的静差率是多少?解:1)调速范围max minD n n =(均指额定负载情况下)max 0max 1500151485N n n n =-∆=-= min 0min 15015135N n n n =-∆=-= max min 148513511D n n ===2) 静差率01515010%N s n n =∆==2.4 直流电动机为P N =74kW,UN=220V ,I N =378A ,n N =1430r/min ,Ra=0.023Ω。
相控整流器内阻Rrec=0.022Ω。
采用降压调速。
当生产机械要求s=20%时,求系统的调速范围。
如果s=30%时,则系统的调速范围又为多少?? 解:()(2203780.023)14300.1478N N a N Ce U I R n V rpm =-=-⨯=378(0.0230.022)0.1478115N n I R rpm ∆==⨯+=[(1)]14300.2[115(10.2)] 3.1N D n S n s =∆-=⨯⨯-= [(1)]14300.3[115(10.3)] 5.33N D n S n s =∆-=⨯⨯-=2.5 某龙门刨床工作台采用V-M 调速系统。
已知直流电动机60,220,305,1000min N N N N P kW U V I A n r ====,主电路总电阻R=0.18Ω,Ce=0.2V •min/r,求:(1)当电流连续时,在额定负载下的转速降落N n ∆为多少? (2)开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率N S 多少?(3)若要满足D=20,s ≤5%的要求,额定负载下的转速降落N n ∆又为多少? 解:(1)3050.180.2274.5/min N N n I R Ce r ∆=⨯=⨯=(2)0274.5(1000274.5)21.5%N N S n n =∆=+=(3)(1)]10000.05[200.95] 2.63/min N n n S D s r ∆=-=⨯⨯=2.6 有一晶闸管稳压电源,其稳态结构图如图所示,已知给定电压*8.8uU V =、比例调节器放大系数2P K =、晶闸管装置放大系数15S K =、反馈系数γ=0.7。
《运动控制系统》吴贵文(习题参考答案)

《运动控制系统》习题参考答案1-1 简述运动控制系统的类型及其优缺点。
答:运动控制系统主要有三种类型:液压传动系统、气压传动系统和电气传动系统,它们各自优缺点如下:液压传动具有如下优点:1)能方便地实现无级调速,调速范围大。
2)运动传递平稳、均匀。
3)易于获得很大的力和力矩。
4)单位功率的体积小,重量轻,结构紧凑,反映灵敏。
5)易于实现自动化。
6)易于实现过载保护,工作可靠。
7)自动润滑,元件寿命长。
8)液压元件易于实现通用化、标准化、系列化、便于设计制造和推广使用。
但也有一系列缺点:1)由于液压传动的工作介质是液压油,所以无法避免会有泄漏,效率降低,污染环境。
2)温度对液压系统的工作性能影响较大。
3)传动效率低。
4)空气的混入会引起工作不良。
5)为了防止泄漏以及满足某些性能上的要求,液压元件的制造精度要求高,使成本增加。
6)液压设备故障原因不易查找。
气压传动的优点是:1)气动装置结构简单、轻便,安装维护简单;压力等级低,故使用安全。
2)工作介质是空气,取之不尽、用之不竭,又不花钱。
排气处理简单,不污染环境,成本低。
3)输出力及工作速度的调节非常容易,气缸工作速度快。
4)可靠性高,使用寿命长。
5)利用空气的可压缩性,可储存能量,实现集中供气;可短时间释放能量,以获得间歇运动中的高速响应;可实现缓冲,对冲击负载和过负载有较强的适应能力。
在一定条件下,可使气动装置有自保护能力。
6)全气动控制具有防火、防爆、耐潮的能力。
与液压方式比较,气动方式可在高温场合使用。
7)由于空气流动压力损失小,压缩空气可集中供气,较远距离输送。
气压传动的缺点是:1)由于空气具有压缩性,气缸的动作速度易受负载的变化影响。
2)气缸在低速运动时,由于摩擦力占推力的比例比较大,气缸的低速稳定性不如液压缸。
3)虽然在许多应用场合气缸的输出力能满足工作要求,但其输出力比液压缸小。
电气传动系统具有控制方便、体积紧凑、噪声小、节能、容易实现自动化、智能化、网络化等优点,不过其控制线路复杂,对软硬件要求较高,维修较困难。
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习题三双闭环调速系统的ASR 和ACR 均为PI 调节器,设系统最大给定电压*nm U =15V ,转速调节器限幅值为=15V , n N 1500r/min ,N I =20A ,电流过载倍数为2,电枢回路总电阻R =2Ω,s K =20,e C =·min/r ,求:(1)当系统稳定运行在*n U =5V ,dL I =10A 时,系统的n 、n U 、*i U 、i U 和c U 各为多少(2)当电动机负载过大而堵转时,*i U 和c U 各为多少解:(1)(2)堵转时,V I U dm i 15*==β,在转速、电流双闭环调速系统中,两个调节器ASR ,ACR 均采用PI 调节器。
已知参数:电动机:N P =,N U =220V ,N I =20A ,N n =1000 r/min ,电枢回路总电阻R =Ω,设cm im nmU U U ==** =8V ,电枢回路最大电流dm I =40A,电力电子变换器的放大系数s K =40。
试求:(1)电流反馈系数β和转速反馈系数α。
(2)当电动机在最高转速发生堵转时的,0d U c i i U U U ,,*值。
解:1)2)这时: *8,0n n U V U ==,ASR 处于饱和,输出最大电流给定。
*8,8,i i U V U V ==在转速、电流双闭环调速系统中,调节器ASR ,ACR 均采用PI 调节器。
当ASR 输出达到*im U =8V 时,主电路电流达到最大电流80A 。
当负载电流由40A 增加到70A 时,试问:(1)*i U 应如何变化(2)c U 应如何变化(3)c U 值由哪些条件决定解: 1)*i U 就是电流的给定,因此当电流从40A 到70A 时, *i U 应从4V 到7V 变化。
2) C U 要有所增加。
3) C U 取决于电机速度和负载大小。
因为某反馈控制系统已校正成典型I 型系统。
已知时间常数T=, 要求阶跃响应超调量σ≤10%。
(1) 系统的开环增益。
(2) 计算过渡过程时间s t 和上升时间r t ;(3) 绘出开环对数幅频特性。
如果要求上升时间r t <, 则K=,σ%= (3)绘出开环对数幅频特性。
如果要求上升时间,求K, . 解:取(1) 系统开环增益: (2) 上升时间过度过程时间:(3)如要求,则应取这样,超调量=%。
在一个由三相零式晶闸管整流装置供电的转速、电流双闭环调速系统中,已知电动机的额定数据为:60=N P kW , 220=N U V , 308=N I A , 1000=N n r/min , 电动势系数e C = V ·min/r , 主回路总电阻R =Ω,触发整流环节的放大倍数s K =35。
电磁时间常数l T =,机电时间常数m T =,电流反馈滤波时间常数i T 0=,转速反馈滤波时间常数n T 0=。
额定转速时的给定电压(U n *)N =10V,调节器ASR ,ACR 饱和输出电压U im *=8V,U cm =。
系统的静、动态指标为:稳态无静差,调速范围D=10,电流超调量i σ≤5% ,空载起动到额定转速时的转速超调量n σ≤10%。
试求:(1)确定电流反馈系数β(假设起动电流限制在以内)和转速反馈系数α。
(2)试设计电流调节器ACR,计算其参数R i, 、C i 、C Oi 。
画出其电路图,调节器输入回路电阻R 0=40Ωk 。
(3)设计转速调节器ASR,计算其参数R n 、C n 、C On 。
(R 0=40k Ω)(4)计算电动机带40%额定负载起动到最低转速时的转速超调量σn 。
(5)计算空载起动到额定转速的时间。
解:(1)(2)电流调节器设计确定时间常数:电流调节器结构确定:因为,可按典型I型系统设计,选用PI调节器,,电流调节器参数确定: 。
校验等效条件:满足近似条件满足近似条件满足近似条件可见满足近似等效条件,电流调节器的实现:选,则:, 取9K.(3)电流环等效时间常数则速度调节器结构确定:按照无静差的要求,应选用PI调节器,速度调节器参数确定:转速环开环增益ASR的比例系数校验等效条件:转速环截止频率满足简化条件满足简化条件转速超调量的校验 (空载Z=0)转速超调量的校验结果表明,上述设计不符合要求。
因此需重新设计。
查表,应取小一些的h,选h=3进行设计。
按h=3,速度调节器参数确定如下:校验等效条件:满足简化条件满足简化条件转速超调量的校验:转速超调量的校验结果表明,上述设计符合要求。
速度调节器的实现:选,则,取310K 。
4) 40%额定负载起动到最低转速时(最低转速为1000/10=100r/min)5) 空载起动到额定转速的时间是:(书上无此公式)有一转速、电流双闭环调速系统,主电路采用三相桥式整流电路。
已知电动机参数为:P N =500kW ,U N =750V ,I N =760A ,n N =375 r/min ,电动势系数C e =·min/r, 电枢回路总电阻R=Ω,允许电流过载倍数λ=,触发整流环节的放大倍数K s =75,电磁时间常数l T =,机电时间常数m T =,电流反馈滤波时间常数i T 0=,转速反馈滤波时间常数n T 0=。
设调节器输入输出电压U nm *=U im *= U nm =10V,调节器输入电阻R 0=40k Ω。
设计指标:稳态无静差,电流超调量i σ≤5%,空载起动到额定转速时的转速超调量n σ≤10%。
电流调节器已按典型I 型系统设计,并取参数KT=。
(1)选择转速调节器结构,并计算其参数。
(2)计算电流环的截止频率ci ω和转速环的截止频率cn ω,并考虑它们是否合理解:(1)电流调节器已按典型I 型系统设计如下: 确定时间常数:电流调节器结构确定:因为σ%≤5%,可按典型I 型系统设计,选用PI 调节器,电流调节器参数确定:,校验等效条件:可见满足近似等效条件。
电流调节器的实现:选R 0=40K ,则 取36K速度调节器设计速度调节器结构确定:则电流环时间常数按照无静差的要求,应选用PI 调节器,速度调节器参数确定: 转速环开环增益ASR 的比例系数校验等效条件: 转速环截止频率 满足简化条件满足简化条件速度调节器的实现:选R 0=40K ,则2) 电流环的截止频率是:速度环的截止频率是:从电流环和速度环的截止频率可以看出,电流环比速度环要快,在保证每个环都稳定的情况下,再求系统的快速性,充分体现了多环控制系统的设计特点。
在一个转速、电流双闭环V-M 系统中,转速调节器ASR ,电流调节器ACR 均采用PI 调节器。
(1)在此系统中,当转速给定信号最大值U nm *=15V 时,n=n N =1500 r/min;电流给定信号最大值U im *=10V 时,允许最大电流I dm =30A,电枢回路总电阻R=2Ω,晶闸管装置的放大倍数K s =30 ,电动机额定电流I N =20A ,电动势系数C e =·min/r 。
现系统在U n *=5V ,I dl =20A 时稳定运行。
求此时的稳态转速n= ACR 的输出电压U c =(2)当系统在上述情况下运行时,电动机突然失磁(Φ=0) , 系统将会发生什么现象 试分析并说明之。
若系统能够稳定下来,则稳定后n= U n = U i *= U i = I d = U c =(3)该系统转速环按典型Ⅱ型系统设计, 且按M rmin 准则选择参数,取中频宽h=5, 已知转速环小时间常数T ∑n = ,求转速环在跟随给定作用下的开环传递函数,并计算出放大系数及各时间常数。
(4)该系统由空载(dL I =0)突加额定负载时,电流d I 和转速n 的动态过程波形是怎样的已知机电时间常数m T =,计算其最大动态速降max n ∆和恢复时间v t 。
1)VK R I C K R I E K U U r U n V U AV AV I rV m r V n s dl en s dl s d c n n dm im im 467.330220500128.0min/50001.05α,5/33.03010U βmin/01.0/150015U α0****=⨯+⨯=+=+============∑∑2) 在上述稳定运行情况下,电动机突然失磁(Φ=0)则电动机无电动转矩,转速迅速下降到零,转速调节器很快达到饱和,要求整流装置输出最大电流I dm 。
因此,系统稳定后,V K R I E K U U s dl s d c 23023000=⨯+=+==∑ 3) 在跟随给定作用下,转速环处于线性状态,此时系统的开环传递函数是:22248052.0252621+h -∑=⨯⨯==s T h K nN 4) 空载突加额定负载时,转速有动态降落。
习题五两电平PWM 逆变器主回路,采用双极性调制时,用“1”表示上桥臂开通,“0”表示上桥臂关断,共有几种开关状态,写出其开关函数。
根据开关状态写出其电压空间矢量表达式,画出空间电压矢量图。
解:两电平PWM 逆变器主回路:~采用双极性调制时,忽略死区时间影响,用“1”表示上桥臂开通,“0”表示下桥臂开通,逆变器输出端电压:,,以直流电源中点'O 为参考点1u 65u当三相电压分别为AO u 、BO u 、CO u ,如何定义三相定子电压空间矢量AO u 、BO u 、CO u 和合成矢量s u ,写出他们的表达式。
解:A,B,C 为定子三相绕组的轴线,定义三相电压空间矢量:合成矢量:)(0j e A忽略定子电阻的影响,讨论定子电压空间矢量s u 与定子磁链s ψ的关系,当三相电压AO u 、BO u 、CO u 为正弦对称时,写出电压空间矢量s u 与定子磁链s ψ的表达式,画出各自的运动轨迹。
解:用合成空间矢量表示的定子电压方程式:dtd R ss s s ψi u += 忽略定子电阻的影响,:dtd ss ψu ≈,即电压空间矢量的积分为定子磁链的增量。
(图示) 当三相电压为正弦对称时,定子磁链旋转矢量)(1ϕωψ+=t j s e s ψ电压空间矢量:采用电压空间矢量PWM 调制方法,若直流电压d u 恒定,如何协调输出电压与输出频率的关系。
解:直流电压恒定则六个基本电压空间矢量的幅值一定。
,零矢量作用时间增加,所以插入零矢量可以协调输出电压与输出频率的关系。
1u 02T t u 101T t u两电平PWM 逆变器主回路的输出电压矢量是有限的,若期望输出电压矢量su 的幅值小于直流电压du ,空间角度θ任意,如何用有限的PWM 逆变器输出电压矢量来逼近期望的输出电压矢量。
解:两电平PWM 逆变器有六个基本空间电压矢量,这六个基本空间电压矢量将电压空间矢量分成六个扇区,根据空间角度θ确定所在的扇区,然后用扇区所在的两个基本空间电压矢量分别作用一段时间等效合成期望的输出电压矢量。