电力拖动自动控制系统-运动控制系统课后参考答案第二章
电力拖动自动控制系统习题答案_第四版

第二章2-1:答:在制动阶段,VT1始终不导通。
VT2导通期间,并能耗制动;VT2不导通期间,VD1续流,并回馈制动。
2-2:由101001000==D ;rpm s D s n n n N N cl 04.298.01002.01000)1(=⨯⨯≤-=∆=∆;2-3:已知rpm n n n N 1500max max 0=∆+= rpm n n n N 150min min 0=∆+=max n n N =,rpm n N 15=∆所以1115150151500minmax =--==n n D 1.0151114851511=⨯+⨯=∆+∆=Dn n D n s N N N2-4:rv n R I UC N a N Ne min/1478.0/)(⋅=-=rpmC R R I n e s a N op 1.1151478.0/045.0378/)(=⨯=+=∆1.38.0*1.1152.0*1430)1(==-∆=s n s n D N N 32.57.0*1.1153.0*1430)1(==-∆=s n s n D N N2-5:rpm C R I n e N op 5.2742.0/18.0305/=⨯==∆ /()27.45%N op N op s n n n =∆+∆=rpm s D s n n n N N cl 63.295.02005.01000)1(=⨯⨯≤-=∆=∆2-6:v K K U K K U s p u s p dcl 121=+=γ264==u s p dop U K K U 22/=dcldop UUv U K K K K U dcl sp s p u 6.41=+=γ2-7: 10=Drpm s D s n n n N N cl 9.795.01005.01500)1(=⨯⨯≤-=∆=∆66.1119.71001=-=-∆∆=clop n n K2-8:rpm n cl 801=∆,15=K所以:rpm rpm K n n cl op 12801680)1(1=⨯=+∆=∆; 如果:30=K ,则:rpm rpm K n n op cl 29.4131/128012==+∆=∆; 由)1(11s n s n D cl N -∆=,)1(22s n sn D cl N -∆=则:229.41/802112≈=∆∆=cl cl n n D D2-9:1)r v n R I U C N a N N e min/1342.0/)(⋅=-=rpm C R R R I n e L rec a N op 4.3071342.0/3.35.12/)(=⨯=++=∆rpm s D s n n N cl 33.89.0201.01500)1(=⨯⨯=-=∆所以9.35133.889.2461=-=-∆∆=clop n n K2)系统原理图和静态结构框图见书中;3、4)方法一:由n U U n n α=≈*,所以r v n U N nm min/01.01500/15/*⋅==≈α77.13/==s epK KCKα;3、4)方法二:由2271.14/])1([*=++=nm s N N e p U K R I n K C K 0097.0/==s p e K K KC α。
电力拖动自动控制系统课后习题答案全内含两份阮毅陈伯时完整版

电力拖动自动控制系统课后习题答案全内含两份阮毅陈伯时HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】电力拖动自动控制系统 课后习题答案{全,内含两份,二无一失}——运动控制系统第四版{上海大学 阮毅 陈伯时}1-1为什么PWM-电动机系统比晶闸管----电动机系统能够获得更好的动态性能?答:PWM 开关频率高,响应速度快,电流容易连续,系统频带宽,动态响应快,动态抗扰能力强。
1-2试分析有制动通路的不可逆PWM 变换器进行制动时,两个VT 是如何工作的?答:制动时,由于1g U 的脉冲变窄而导致d i 反向时,U g2变正,于是VT 2导通,VT 2导通,VT 1关断。
1-3调速范围和静差率的定义是什么?调速范围,静态速降和最小静差之间有什么关系为什么脱离了调速范围,要满足给定的静差率也就容易得多了答:生产机械要求电动机提供的最高转速max n 和最低转速min n 之比叫做调速范围,用字母D 表示,即:m inm ax n n D负载由理想空载增加到额定值时,所对应的转速降落N n ∆与理想空载转速min 0n 之比,称为系统的静差率S,即:min0n n s N ∆= 调速范围,静差速降和最小静差之间的关系为:由于在一定的N n 下,D 越大,m in n 越小N n ∆又一定,则S 变大。
所以,如果不考虑D ,则S 的调节也就会容易,1-4.某一调速系统,测得的最高转速特性为m in /1500max 0r n =,最低转速特性为m in /150min 0r n =,带额定负载的速度降落m in /15r n N =∆,且不同转速下额定速降N n ∆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大解1-5闭环调速系统的调速范围是1500----150r/min ,要求系统的静差S<=2%,那末系统允许的静态速降是多少如果开环系统的静态速降是100r/min 则闭环系统的开环放大倍数应有多大1,min /06.3%)21(10%21500)1(101501500min max r S D S n n n n D N =-⨯≤-=∆===则 2,7.31106.31001=-≥+=∆∆K K n n cl op则1-6某闭环调速系统的开环放大倍数为15时,额定负载下电动机的速降为8 r/min ,如果将开环放大倍数他提高到30,它的速降为多少在同样静差率要求下,调速范围可以扩大多少倍同样静差率的条件下调速范围与开环放大倍数加1成正比1-7某调速系统的调速范围D=20,额定转速min /1500r n =,开环转速降落min /240r n Nop =∆,若要求静差率由10%减少到5%则系统的开环增益将如何变化?解:原系统在调速范围D=20,最小转速为:min /75201500max min r D n n ===, 原系统在范围D=20,静差率为10%时,开环增益为:静差率10%时原系统的开环增益为: 1-8转速单环调速系统有那些特点改变给定电压能否改变电动机的转速为什么如果给定电压不变,调节测速反馈电压的分压比是否能够改变转速为什么如果测速发电机的励磁发生了变化,系统有无克服这种干扰的能力答:1)闭环调速系统可以比开环调速系统硬得多的稳态特性,从而在保证一定静差率的要求下,能够提高调速范围。
电力拖动自动控制系统-运动控制系统(_阮毅_陈伯时)课后思考题答案 (2)

int i,j;
for(i=0;p1[i];i++); for(j=0;p2[j];j++) p1[i++]=p2[j];
p1[i]='\0'; 注意:这三个是填空题 答案
if(t%2==0) x=10*x+t; n=n/10;
注意这两个是改成题答案 *t = 0; if (d%2 != 0) 2. 请编写函数fun,其功能是:计算并输出当x<0.97时下列多项式的值, 直到|Sn-S(n-1)|<0.000001为止。Sn=1+0.5x+0.5(0.51)/2!x(2)+...+ 0.5(0.5-1)(0.5-2) .....(0.5-n+1)/n!x(n) 输入0.21后,则输出为s=1.100000。 double s1=1.0,p=1.0,sum=0.0,s0,t=1.0; int n=1; do {s0=s1; sum+=s0; t*=n; p*=(0.5-n+1)*x; s1=p/t;n++;}while(fabs(s1-s0)>1e-6); return sum; t = x; t *= (-1.0)*x/n; while (fabs(t) >= 1e-6);
一、可以作为填空题或简答题的 2-1 简述直流电动机的调速方法。 答:直流调速系统常以(调压调 速)为主,必要时辅以(弱磁调速) ,以(扩大调速范围) , 实现 (额定转速以上调速) 。
2-2 直流调压调速主要方案有(G-M 调速系统,V-M 调速系统,直流 PWM 调速系统) 。 2-3 V-M 调速系统的电流脉动和断续是如何形成的?如何抑制电流脉 动? 11-12 答:整流器输出电压大于反电动势时,电感储能,电流上升,整 流器输出电压小于反电动势 时,电感放能,电流下降。整流器输出电 压为脉动电压,时而大于反电动势时而小于,从而导 致了电流脉动。 当电感较小或电动机轻载时,电流上升阶段电感储能不够大,从而导致 当电流下降时, 电感已放能完毕、电流已衰减至零,而下一个相却尚 未触发,于是形成电流断续。 2-4 看 P14 图简述 V-M 调速系统的最大失控时间。 14 答:t1 时刻某一对晶闸管被触发导通,触发延迟角为α1,在 t2>t1 时刻,控制电压发生变 化,但此时晶闸管已导通,故控制电压 的变化对它已不起作用,只有等到下一个自然换向点 t3 时刻到来时, 控制电压才能将正在承受正电压的另一对晶闸管在触发延迟角α2 后导 通。t3-t2 即为失控时间,最大失控时间即为考虑 t2=t1 时的失控时 间。 2-5 简述 V-M 调速系统存在的问题。16 答:整流器晶闸管的单 向导电性导致的电动机的不可逆行性。 整流器晶闸管对过电压过电流 的敏感性导致的电动机的运行不可靠性。 整流器晶闸管基于对其门极 的移相触发控制的可控性导致的低功率因数性。 2-6 简述不可逆 PWM 变换器 (无制动电流通路与有制动电流通路) 各个工作状态下的导通 器件和 电流通路。17-18 2-7 调速时一般以电动机的(额定转速)作 为最高转速。 2-8 (调速范围)和(静差率)合称调速系统的(稳态 性能指标) 。 2-8 一个调速系统的调速范围,是指(在最低转速时还 能满足所需静差率的转速可调范围) 。 2-9 简述转速反馈控制的直流 调速系统的静特性本质。 答:在闭环系统中,每增加(或减少)一点 负载,就相应地提高(或降低)一点电枢电压, 使电动机在新的机械 特性下工作。因此闭环系统的静特性本质上就是无数开环机械特性上各 取 一个相应的工作点连接而成的。 2-10 简述比例反馈控制的规律。 答:比例控制的反馈控制系统是(被调量有静差)的控制系统; 反馈 控制系统的作用是(抵抗前向通道的扰动,服从给定) ; 反馈1.编写 一个函数fun,它的功能是:实现两个字符串的连接(不使用库函数 strcat),即把p2所指的字符串连接到p1所指的字符串后。 实现两个字符串连接
(完整版)电力拖动自动控制系统-运动控制系统(_阮毅_陈伯时)课后参考答案第二章(仅供参考)

第二章作业思考题:2-1直流电动机有哪几种调速方法?各有哪些特点?1.电枢回路串电阻调速特点:电枢回路的电阻增加时,理想空载转速不变,机械特性的硬度变软。
反之机械特性的硬度变硬。
2.调节电源电压调速特点:电动机的转速随着外加电源电压的降低而下降,从而达到降速的目的。
不同电源电压下的机械特性相互平行,在调速过程中机械特性的硬度不变,比电枢回路串电阻的降压调速具有更宽的调速范围。
3.弱磁调速特点:电动机的转速随着励磁电流的减小而升高,从而达到弱磁降速的目的。
调速是在功率较小的励磁回路进行,控制方便,能耗小,调速的平滑性也较高。
2-2简述直流PWM 变换器电路的基本结构。
IGBT,电容,续流二极管,电动机。
2-3直流PWM 变换器输出电压的特征是什么?直流电压2-4为什么直流PWM变换器-电动机系统比V-M系统能够获得更好的动态性能?直流PWM变换器-电动机系统比V-M系统开关频率高,电流容易连续,谐波少,电动机损耗及发热都较小;低速性能好,稳速精度高,调速范围宽;若与快速响应的电动机配合,则系统频带宽,动态响应快,动态抗扰能力强;电力电子开关器件工作在开关状态,导通损耗小,当开关频率适中时,开关损耗也不大,因而装置效率较高;直流电源采用不控整流时,电网功率因数比相控整流器高。
2-5在直流脉宽调速系统中,当电动机停止不动时,电枢两端是否还有电压?电路中是否还有电流?为什么?电枢两端还有电压,因为在直流脉宽调速系统中,电动机电枢两端电压仅取决于直流。
电路中无电流,因为电动机处已断开,构不成通路。
2-6直流PWM变换器主电路中反并联二极管有何作用?如果二极管断路会产生什么后果?反并联二极管是续流作用。
若没有反并联二极管,则IGBT的门极控制电压为负时,无法完成续流,导致电动机电枢电压不近似为零。
2-7直流PWM 变换器的开关频率是否越高越好?为什么?不是越高越好,因为太高的话可能出现电容还没充完电就IGBT关断了,达不到需要的输出电压。
《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》(第四版)课后习题答案

《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》(第四版)课后习题答案对于《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》的学习,在课后应该做一些练习题加以巩固。
一下是给大家的《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》(第四版)课后习题答案,希望对你有帮助。
一判断题1弱磁控制时电动机的电磁转矩属于恒功率性质只能拖动恒功率负载而不能拖动恒转矩负载。
(Ⅹ)2采用光电式旋转编码器的数字测速方法中,M法适用于测高速,T法适用于测低速。
(√)3只有一组桥式晶闸管变流器供电的直流电动机调速系统在位能式负载下能实现制动。
(√)4直流电动机变压调速和降磁调速都可做到无级调速。
(√)5静差率和机械特性硬度是一回事。
(Ⅹ)6带电流截止负反馈的转速闭环系统不是单闭环系统。
(Ⅹ)7电流—转速双闭环无静差可逆调速系统稳态时控制电压Uk的大小并非仅取决于*速度定Ug的大小。
(√)8双闭环调速系统在起动过程中,速度调节器总是处于饱和状态。
(Ⅹ)9逻辑无环流可逆调速系统任何时候都不会出现两组晶闸管同时封锁的情况。
(Ⅹ)10可逆脉宽调速系统中电动机的转动方向(正或反)由驱动脉冲的宽窄决定。
(√)11双闭环可逆系统中,电流调节器的作用之一是对负载扰动起抗扰作用。
(Ⅹ)与开环系统相比,单闭环调速系统的稳态速降减小了。
(Ⅹ)12α=β配合工作制的可逆调速系统的制动过程分为本组逆变和它组制动两阶段(√)13转速电流双闭环速度控制系统中转速调节为PID调节器时转速总有超调。
(Ⅹ)14电压闭环相当于电流变化率闭环。
(√)15闭环系统可以改造控制对象。
(√)16闭环系统电动机转速与负载电流(或转矩)的稳态关系,即静特性,它在形式上与开环机械特性相似,但本质上却有很大的不同。
17直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电动势反电势不变。
(√)18直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电枢电压不变。
(Ⅹ) 19电压闭环会给闭环系统带来谐波干扰,严重时会造成系统振荡。
(√)20对电网电压波动来说,电压环比电流环更快。
电力拖动自动控制系统-运动控制系统课后参考答案第二章

第二章作业思考题:2-1直流电动机有哪几种调速方法?各有哪些特点?1.电枢回路串电阻调速特点:电枢回路的电阻增加时,理想空载转速不变,机械特性的硬度变软。
反之机械特性的硬度变硬。
2.调节电源电压调速特点:电动机的转速随着外加电源电压的降低而下降,从而达到降速的目的。
不同电源电压下的机械特性相互平行,在调速过程中机械特性的硬度不变,比电枢回路串电阻的降压调速具有更宽的调速范围。
3.弱磁调速特点:电动机的转速随着励磁电流的减小而升高,从而达到弱磁降速的目的。
调速是在功率较小的励磁回路进行,控制方便,能耗小,调速的平滑性也较高。
2-2简述直流 PWM 变换器电路的基本结构。
IGBT,电容,续流二极管,电动机。
2-3直流 PWM 变换器输出电压的特征是什么?直流电压2-4为什么直流PWM变换器-电动机系统比V-M系统能够获得更好的动态性能?直流PWM变换器-电动机系统比V-M系统开关频率高,电流容易连续,谐波少,电动机损耗及发热都较小;低速性能好,稳速精度高,调速范围宽;若与快速响应的电动机配合,则系统频带宽,动态响应快,动态抗扰能力强;电力电子开关器件工作在开关状态,导通损耗小,当开关频率适中时,开关损耗也不大,因而装置效率较高;直流电源采用不控整流时,电网功率因数比相控整流器高。
2-5在直流脉宽调速系统中,当电动机停止不动时,电枢两端是否还有电压?电路中是否还有电流?为什么?电枢两端还有电压,因为在直流脉宽调速系统中,电动机电枢两端电压仅取决于直流。
电路中无电流,因为电动机处已断开,构不成通路。
2-6直流PWM变换器主电路中反并联二极管有何作用?如果二极管断路会产生什么后果?反并联二极管是续流作用。
若没有反并联二极管,则IGBT的门极控制电压为负时,无法完成续流,导致电动机电枢电压不近似为零。
2-7直流 PWM 变换器的开关频率是否越高越好?为什么?不是越高越好,因为太高的话可能出现电容还没充完电就IGBT关断了,达不到需要的输出电压。
《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。
《电力拖动自动控制系统》习题解答(1-2)

《电力拖动自动控制系统》部分习题解答第一章1. 什么叫调速范围、静差率?它们之间有什么关系?怎样才能扩大调速范围? 答:①调速范围——电动机在额定负载下调速时,允许的最高转速max n 与最低转速min n 之比叫做调速范围,用D 表示,即minmaxn n D =②静差率——当系统在某一转速下运行时,负载由理想空载增加到额定值所对应的转速降落N n ∆与理想空载转速0n 之比,称作静差率S ,即0Nn n S ∆=③直流变压调速系统中调速范围、静差率和额定速降之间的关系为)1(s n s n D N N -∆=④采用闭环控制方式,使转速降落N n ∆能够大幅度下降,才能在保证静差率S 不变的前提下扩大调速范围。
2. 某一调速系统,测得的最高速特性为n 0max =1500 r/min ,带额定负载时的速降N n ∆=15 r/min ,最低速特性为n 0min =100 r/min ,额定速降不变,试问系统能达到的调速范围有多大?系统允许的静差率是多少?解:已知N n ∆=15 r/min ,有n max =n 0max -N n ∆=1500 r/min -15 r/min =1485 r/min n min =n 0min -N n ∆=100 r/min -15 r/min =85 r/min 于是 调速范围47.17851585min max ===n n D静差率%15%10010015%100min0=⨯=⨯∆=n n s N答:系统能达到的调速范围是17.47;允许的静差率是15%。
3. 为什么加负载后直流电动机的转速会降低,它的实质是什么?答:实质是负载电流增大后,电枢电阻上压降增大,使E 减小,导致转速n 必然下降。
4. 某调速系统的调速范围是1500 ~ 150 r/min ,要求静差率为s =2% ,那么系统允许的静态速降是多少?如果开环系统的静态速降是100 r/min ,则闭环系统的开环放大系数应有多大?解: ①已知101501500==D ,又)1(s n s n D N N -∆=06.3)02.01(1002.01500)1(N N =-⨯=-=∆s D s n n r/min也可以这样计算n n n n n s NNN ∆+∆=∆=min 0 min r/06.302.0102.01501min N =-⨯=-=∆s s n n ②因为 K 1opcl +∆=∆n n 所以 68.31106.31001K clop =-=-∆∆=n n 答:要求静差率为s =2%时,系统允许的静态速降是3.06r/min ;如果开环系统的静态速降是100 r/min ,则闭环系统的开环放大系数应有31.68。
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第二章作业
思考题:
2-1直流电动机有哪几种调速方法?各有哪些特点?
1.电枢回路串电阻调速
特点:电枢回路的电阻增加时,理想空载转速不变,机械特性的硬度变软。
反之机械特性的硬度变硬。
2.调节电源电压调速
特点:电动机的转速随着外加电源电压的降低而下降,从而达到降速的目的。
不同电源电压下的机械特性相互平行,在调速过程中机械特性的硬度不变,比电枢回路串电阻的降压调速具有更宽的调速范围。
3.弱磁调速
特点:电动机的转速随着励磁电流的减小而升高,从而达到弱磁降速的目的。
调速是在功率较小的励磁回路进行,控制方便,能耗小,调速的平滑性也较高。
2-2简述直流 PWM 变换器电路的基本结构。
IGBT,电容,续流二极管,电动机。
2-3直流 PWM 变换器输出电压的特征是什么?
直流电压
2-4为什么直流PWM变换器-电动机系统比V-M系统能够获得更好的动态性能?
直流PWM变换器-电动机系统比V-M系统开关频率高,电流容易连续,谐波少,电动机损耗及发热都较小;低速性能好,稳速精度高,调速范围宽;若与快速响应的电动机配合,则系统频带宽,动态响应快,动态抗扰能力强;电力电子开关器件工作在开关状态,导通损耗小,当开关频率适中时,开关损耗也不大,因而装置效率较高;直流电源采用不控整流时,电网功率因数比相控整流器高。
2-5在直流脉宽调速系统中,当电动机停止不动时,电枢两端是否还有电压?电路中是否还有电流?为什么?
电枢两端还有电压,因为在直流脉宽调速系统中,电动机电枢两端电压仅取决于直流。
电路中无电流,因为电动机处已断开,构不成通路。
2-6直流PWM变换器主电路中反并联二极管有何作用?如果二极管断路会产生什么后果?
反并联二极管是续流作用。
若没有反并联二极管,则IGBT的门极控制电压为负
时,无法完成续流,导致电动机电枢电压不近似为零。
2-7直流 PWM 变换器的开关频率是否越高越好?为什么?
不是越高越好,因为太高的话可能出现电容还没充完电就IGBT关断了,达不到需要的输出电压。
2-8泵升电压是怎样产生的?对系统有何影响?如何抑制?
对滤波电容充电的结果造成直流侧电压升高。
过高的泵升电压将超过电力电子器件的耐压限制值。
选取电容量较大且合适的电容。
2-9在晶闸管整流器-电动机开环调速系统中,为什么转速随负载增加而降低?
负载增加,负载转矩增大,电动机转速下降直到电磁转矩等于负载转矩时速度就
=J*dn/dt
不变了,达到稳态。
T-T
L
2-10静差率和调速范围有何关系?静差率和机械特性硬度是一回事吗?举个例子。
不是一回事。
静差率是用来衡量调速系统在负载变化下转速的稳定度的。
机械特性硬度是用来衡量调速系统在负载变化下转速的降落的。
是机械特性的斜率。
如:变压调速系统在不同转速下的机械特性是相互平行的,机械特性硬度是一样的,但是静差率却不同,空载转速高的静差率小。
2-11调速范围与静态速降和最小静差率之间有何关系?为什么必须同时提才有意义?
若只考虑一个量,其余两个量在一个量一定的情况下另一个量就会不满足要求。
2-12 转速单闭环调速系统有哪些特点?改变给定电压能否改变电动机的转速?为什么?如果给定电压不变,调节转速反馈系数是否能够改变转速?为什么?如果测速发电机的励磁发生了变化,系统有无克服这种干扰的能力?
特点:减小转速降落,降低静差率,扩大调速范围。
改变给定电压能改变电动机转速,因为改变给定电业会改变电压变化值,进而改变控制电压,然后改变输出电压,最后改变转速。
如果给定电压不变,调节转速反馈系数是能够改变转速,因为调节转速反馈系数会改变反馈电压,进而改变电压变化值,控制电压,输出电压,最终改变转速。
如果测速发电机的励磁发生了变化,会造成Ce的变化,会影响转速,被测速装置检测出来,再通过反馈控制的作用,减小对稳态转速的影响。
系统有克服这种干扰的能力。
2-13 为什么用积分控制的调速系统是无静差的?在转速单闭环调速系统中,当积分调节器的输入偏差电压△U=0 时,调节器的输出电压是多少?它决定于哪些因素?
比例调节器的输出只取决于输入偏差量的现状,而积分调节器的输出则包含了输入偏差量的全部历史。
虽然到稳态时,只要历史上有过,其积分就有一定的数值,足以产生稳态运行所需要的控制电压U
C。
2-14在无静差转速单闭环调速系统中,转速的稳态精度是否还受给定电源和测速发电机精度的影响?为什么?
受影响。
因为无静差转速单闭环调速系统若给定电源发生偏移或者测速发电机精度受到影响会导致转速改变,进而反馈电压改变,使电压偏差为零,所以转速的稳态精度会受影响。
2-15在转速负反馈单闭环有静差调速系统中,当下列参数发生变化时系统是否有调节作用?为什么?
(1)放大器的放大系数 Kp。
(2)供电电网电压 Ud。
(3)电枢电阻 Ra。
(4)电动机励磁电流 If。
(5)转速反馈系数α。
(1)放大器的放大系数K
p 发生变化时系统有调节作用,因为K
p
发生变化时,
控制电压U
c 就会改变,然后输出电压U
d0
就会改变,转速改变,反馈电压
随之改变,改变电压偏差进一步调节输出电压和转速达到调节作用。
(2)供电电网电压 U
d 发生变化时系统有调节作用,因为U
d
发生变化时,会使
K
s
变化,进而改变输出电压和转速,反馈电压随之改变,改变电压偏差进一步调节输出电压和转速达到调节作用。
(3)电枢电阻Ra发生变化时系统有调节作用,因为Ra发生变化时,会使电枢电路总电阻变化,使得转速改变,反馈电压随之改变,改变电压偏差进一步调节输出电压和转速达到调节作用。
(4)电动机励磁电流 If发生变化时系统有调节作用,因为If发生变化时,使得Ce变化,转速改变,反馈电压随之改变,改变电压偏差进一步调节输出电压和转速达到调节作用。
(5)转速反馈系数α发生变化时系统有调节作用,因为α发生变化时,使反馈电压改变,改变电压偏差进一步调节输出电压和转速达到调节作用。
2-16(1)在转速负反馈单闭环有静差调速系统中,突减负载后又进入稳定运行状态,此时晶闸管整流装置的输出电压Ud较之负载变化前是增加、减少还是不变?
(2)在无静差调速系统中,突加负载后进入稳态时转速n和整流装置的输出电压 Ud 是增加、减少还是不变?
在转速负反馈单闭环有静差调速系统中,突减负载后又进入稳定运行状态,此时转速有所增大,反馈电压增大,电压偏差减小,控制电压减小,晶闸管整流装置的输出电压Ud较之负载变化前减小。
在无静差调速系统中,突加负载后引起动态速降时,产生电压偏差,控制电压Uc从Uc1不断上升,使电枢电压也由Ud1不断上升,从而使转速n在下降到一定程度后又回升。
达到新的稳态时,电压偏差又恢复为零,但Uc已从Uc1上升到Uc2,使电枢电压由Ud1上升到Ud2,以克服负载电流增加的压降。
所以转速是不变的,输出电压Ud是增加的。
2-17 闭环调速系统有哪些基本特征?它能减少或消除转速稳态误差的实质是什么?
基本特征:闭环,有反馈调节作用,减小速降,降低静差率,扩大调速范围。
实质:闭环调速系统中参数变化时会影响到转速,都会被测速装置检测出来,再通过反馈控制的作用,减小它们对稳态转速的影响从而减小或消除转速稳态误差。
习题
2-1
有制动电流通路的不可逆PWM变换器-直流电动机系统进行制动时,VT1始终不导通。
VT2导通时,电动机处于能耗制动状态;VT2不导通时,VD1续流,电动机处于回馈制动状态。
2-2
2-3
2-4
s=20%,
s=30%,
2-5
2-6 2-7 2-8 2-9
(1)
(2)
图一系统的原理图
图二系统的静态结构图(3)(4)
2-10
一般,因此
由习题2-5知电路总电阻R=Ω
若取,
题目中未出,条件不足,解不出来。
2-11
此题为三相零式电路,同样的输入电压下,三相零式电路输出电压频率是三相桥式电路的一半。
所以
若按习题2-5的主电路总电阻,R=Ω,,
若按习题2-9的主电路总电阻,R=Ω,,
按2-9要求设计的转速负反馈系统的开环放大倍数K=,不能稳定运行。
如果保证系统稳定运行,允许的最大开环放大倍数K=。
2-12
(1)
(2)
(3)
2-13
n=1500 r/min n=150 r/min 取。