电力拖动自动控制系统_第四版_课后答案

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电力拖动自动控制系统第四版课后答案

电力拖动自动控制系统第四版课后答案

电力拖动自动控制系统第四版课后答案在学习电力拖动自动控制系统这门课程时,课后答案对于我们深入理解和掌握知识起着至关重要的作用。

《电力拖动自动控制系统第四版》作为一本经典的教材,其课后习题涵盖了丰富的知识点和应用场景。

首先,让我们来谈谈电力拖动自动控制系统的基本概念。

这包括了电机的工作原理、调速方法以及控制系统的组成部分等。

对于课后答案中的相关题目,我们需要清晰地理解各种电机的特性,比如直流电机、交流电机的转速与转矩关系,以及它们在不同调速方式下的表现。

在直流调速系统这一章节,课后答案常常涉及到转速单闭环调速系统和转速、电流双闭环调速系统的分析与计算。

例如,会要求我们计算系统的稳态性能指标,如调速范围、静差率等,还会让我们分析系统在不同负载条件下的稳定性和动态响应。

要准确回答这些问题,我们必须熟练掌握相关的数学模型和控制原理,清楚各个环节的传递函数以及参数对系统性能的影响。

交流调速系统也是这门课程的重点内容。

在课后答案中,关于异步电机的调速方法,如调压调速、变频调速等,会有大量的题目让我们进行比较和分析。

同时,对于矢量控制系统和直接转矩控制系统等先进的交流调速技术,我们需要理解其工作原理和控制策略,能够通过计算和推理来解决相关的问题。

在系统的动态分析方面,课后答案会引导我们运用拉普拉斯变换、传递函数等工具来求解系统的阶跃响应、频率响应等。

这要求我们具备扎实的数学基础和对控制系统理论的深入理解,能够将实际的物理系统转化为数学模型,并进行相应的分析和计算。

除了理论知识的考察,课后答案还会注重实际应用能力的培养。

比如,会给出一些具体的工业应用场景,让我们设计合适的电力拖动自动控制系统,并计算所需的电机参数、控制器参数等。

这不仅考验我们对知识的掌握程度,更要求我们能够将所学知识灵活运用到实际工程中。

对于课后答案中的计算题,我们在解题过程中要注意步骤的清晰和逻辑的严密。

每一步的计算都要有依据,并且要对结果进行合理的分析和讨论。

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》第四版阮毅陈伯时课后答案120页PPT

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《电力拖动自动控制系统》第四版阮 毅陈伯时课后答案
11、不为五斗米折腰。 12、Fra bibliotek菊开林耀,青松冠岩列。怀此 贞秀姿 ,卓为 霜下杰 。
13、归去来兮,田蜀将芜胡不归。 14、酒能祛百虑,菊为制颓龄。 15、春蚕收长丝,秋熟靡王税。
21、要知道对好事的称颂过于夸大,也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤,荒于嬉;行成于思,毁于随。——韩愈
23、一切节省,归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰,决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动,是充满思想的劳动。——乌申斯基
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《电力拖动自动控制系统》(第四版)习题答案知识分享

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《电力拖动自动控制系统》(第四版)习题答案n 《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∆n N = sn min (1 − s )= 0.02 ×100 (1 − 0.02) = 2.04(rmin )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 P N = 60kW ,U N = 220V , I N = 305 A , n N = 1000 r min , 主 电 路 总 电 阻 R = 0.18Ω ,C e = 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 s N 多少? (3)额定负载下的转速降落 ∆n N 为多少,才能满足 D = 20, s ≤ 5% 的要求。

解:(1)当电流连续时,在额定负载下的转速降落∆n N = I N R = 305 × 0.18= 274.5(r min )C e0.2 (2)开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率s N =N∆n N+ ∆n N = 274.5≈ 0.215 = 21.5% 1000 + 274.5 (3)额定负载下满足 D = 20, s ≤ 5% 要求的转速降落∆n N =n N sD (1 − s )= 1000 × 0.05 20 × (1 − 0.05)≈ 2.63(r min )UN 解:(1)C e =−IdRanN= 220 −12.5 ×1.5 = 0.1341V ⋅min/ r1500∆nop =RI NCe=12.5 ×(1.5 +1.0 +0.8)0.1341= 307.6r / min(2)∆n =n N s ≤ 1500×0.1 =8.33r / min cl D(1 −s) 20 × (1 −0.1)(3)∆nop307.6(4)闭环系统的开环放大系数为K =−1=−1= 35.93∆nclK8.3335.93运算放大器所需的放大倍数K p=Ksα / Ce==13.7735 ×0.01 / 0.1341解:R = 4.8Ω R s / R = 0.3125 <1 / 3图见 49 页2-12 有一晶闸管-电动机调速系统,已知:电动机 P N = 2.8kW ,U N = 220V , I N = 15.6 A , n N = 1500 r min , R a = 1.5Ω ,整流装置内阻 R rec = 1Ω ,电枢回路电抗器电阻 R L = 0.8Ω , 触发整流环节的放大倍数 K s = 35 。

《电力拖动自动控制系统》习题答案

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第一章闭环控制的直流调速系统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 —电动机系统在很多方面有较大的优越性:(1) 主电路线路简单,需用的功率器件少。

(2) 开关频率高,电流容易连续,谐波少,电机损耗及发热都较小。

(3) 低速性能好,稳速精度高,调速范围宽,可达 1:10000 左右。

(4) 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。

(5) 功率开关器件工作在开关状态,导通损耗小,当开关频率适当时,开关损耗也不大,因而装置效率较高。

(6) 直流电源采用不控整流时,电网功率因数比相控整流器高。

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:在制动状态中,i d 为负值,VT 2 就发挥作用了。

这种情况发生在电动运行过程中需要降 速的时候。

这时,先减小控制电压,使U g 1 的正脉冲变窄,负脉冲变宽,从而使平均电枢电 压U d 降低。

但是,由于机电惯性,转速和反电动势还来不及变化,因而造成 E > U d ,很 快使电流 i d 反向,VD 2 截止,在 t on δ t <T时,U g 2 变正,于是VT 2 导通,反向电流沿回路 3 流通,产生能耗制动作用。

在T δ t <T+ t on 时,VT 2 关断, i d 沿回路 4 经VD 1 续流,向电源回馈制动,与此同时,VD 1 两端压降钳住VT 1 使它不能导通。

在制动状态中,VT 2 和VT 1轮流导通,而VT 1 始终是关断的。

在轻载电动状态,这时平均电流较小,以致在VT 1 关断后 i d 经VD 2 续流时,还没有达到周期T,电流已经衰减到零,这时VD 2 两端电压也降为零,VT 2 便提前导通了,使电流反向, 产生局部时间的制动作用。

1-3 调速范围和静差率的定义是什么?调速范围、静差速降和最小静差率之间有什么关 系?为什么说“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和最低转速之比叫做调速范围,用字母D表示,即D =n max n min其中,n max 和 n min 一般都指电动机额定负载时的最高和最低转速,对于少数负载很轻的机械,可以用实际负载时的最高和最低转速。

电力拖动自动控制系统运动控制(四版)课后习题答案,基本全

电力拖动自动控制系统运动控制(四版)课后习题答案,基本全

习题解答(供参考) 习题二系统的调速范围是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2.04rpm 。

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 min D 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 =∆==直流电动机为P N =74kW,UN=220V ,I N =378A ,n N =1430r/min ,Ra=Ω。

相控整流器内阻Rrec=Ω。

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 Ce 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 =∆-=⨯⨯-=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=Ω,Ce=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)3050.18274.5/min N N n I R 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 ∆=-=⨯⨯=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*8.8u U 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=。

电力拖动自动控制系统 第四版

习题解答(供参考)习题二2.2 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2.04rpm 。

2.3 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,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Nn ∆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Nn ∆又为多少?解:(1)3050.180.2274.5/min N N n I R r ∆=⨯=⨯= (2)0274.5274.5)21.5%N N S n n =∆=+=(3) (1)]10000.050.95] 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*8.8u U 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。

电力拖动自动控制系统_第四版_课后答案之欧阳理创编

欧阳阳理创编 2021.03.04 欧阳阳理创编 2021.03.04 习题解答(供参考)

时间:2021.03.05 创作:欧阳理 习题二 2.2 系统的调速范围是1000~100,要求静差率s=2%,那么系统允许的静差转速降是多少? 解: 系统允许的静态速降为。 2.3 某一调速系统,在额定负载下,最高转速特性为,最低转速特性为 ,带额定

负载时的速度降落,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: )调速范围?? 均指额定负载情况下) ?????? ????????静差率?? 2.4 直流电动机为PN=74kW,UN=220V,IN=378A,

nN=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: 欧阳阳理创编 2021.03.04 欧阳阳理创编 2021.03.04 2.5 某龙门刨床工作台采用VM调速系统。已知直流电动机,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多少? (3)若要满足D=20,s≤5%的要求,额定负载下的转速降落又为多少? 解:(1) (2) (3) 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、比例调节器放大系数、晶闸管装置放大系数、反馈系数γ=0.7。求:(1)输出电压;(2)若把反馈线断开,为何值?开环时的输出电压是闭环是的多少倍?(3)若把反馈系数减至γ=0.35,当保持同样的输出电压时,给定电压 应为多少? 解:(1)

(2) ,开环输出电压是闭环的22倍 欧阳阳理创编 2021.03.04

欧阳阳理创编 2021.03.04 (3)

电力拖动自动控制系统第四版课后问题详解

习题解答(供参考)习题二2.2 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2.04rpm 。

2.3 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 C e r p m ∆==⨯+=[(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,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Nn ∆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Nn ∆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*8.8u U 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。

电力拖动自动控制系统运动控制四版课后习题答案,基本全

习题解答(供参考) 习题二2.2 系统的调速围是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2.04rpm 。

2.3 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围有多大?系统允许的静差率是多少?解:1)调速围 max min D 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,求系统的调速围。

如果s=30%时,则系统的调速围又为多少??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) 0274.5274.5)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*8.8u U 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。

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习题解答(供参考) 习题二 2.2 系统的调速范围是1000~100minr,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)nnsnrpmDs 系统允许的静态速降为2.04rpm。

2.3 某一调速系统,在额定负载下,最高转速特性为0max1500minnr,最低转速特性为 0min150minnr,带额定负载时的速度降落15minNnr,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 maxminDnn(均指额定负载情况下) max0max1500151485Nnnn

min0min15015135Nnnn

maxmin148513511Dnn 2) 静差率 01515010%Nsnn

2.4 直流电动机为PN=74kW,UN=220V,IN=378A,nN=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)14300.1478NNaNCeUIRnVrpm 378(0.0230.022)0.1478115NnIRCerpm [(1)]14300.2[115(10.2)]3.1NDnSns [(1)]14300.3[115(10.3)]5.33NDnSns

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,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Nn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NS多少? (3)若要满足D=20,s≤5%的要求,额定负载下的转速降落Nn又为多少? 解:(1)3050.180.2274.5/minNNnIRCer (2) 0274.5(1000274.5)21.5%NNSnn (3) [(1)]10000.05[200.95]2.63/minNnnSDsr

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*8.8uUV、比例调节器放大系数2PK、晶闸管装置放大系数15SK、反馈系数γ=0.7。求:(1)输出电压dU;(2)若把反馈线断开,dU为何值?开环时的输出电压是闭环是的多少倍?(3)若

把反馈系数减至γ=0.35,当保持同样的输出电压时,给定电压*uU 应为多少? 解:(1)*(1)2158.8(12150.7)12dpsupsUKKUKKV (2) 8.8215264dUV,开环输出电压是闭环的22倍 (3) *(1)12(12150.35)(215)4.6udpspsUUKKKKV

2.7 某闭环调速系统的调速范围是1500r/min~150r/min,要求系统的静差率5%s,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100r/min,则闭环系统的开环放大倍数应有多大?

解: 1)snsnDNN1/ 1015002%/98%Nn 15002%/98%103.06/minNnr 2)7.31106.3/1001/clopnnK 2.8 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?

解: 12881511clopnKn 如果将开环放大倍数提高到30, 则速降为: rpmKnnopcl13.4301/1281/

在同样静差率要求下,D可以扩大937.1/21clclnn倍 2.9 有一V-M调速系统:电动机参数PN=2.2kW, UN=220V, IN=12.5A, nN=1500 r/min,电枢电阻Ra=1.5Ω,电枢回路电抗器电阻RL=0.8Ω,整流装置内阻Rrec=1.0Ω,触发整流环节的放大倍数Ks=35。要求系统满足调速范围D=20,静差率S<=10%。 (1)计算开环系统的静态速降Δnop和调速要求所允许的闭环静态速降Δncl 。 (2)采用转速负反馈组成闭环系统,试画出系统的原理图和静态结构图。 (3)调整该系统参数,使当Un*=15V时,Id=IN,n=nN ,则转速负反馈系数 α应该是多少? (4)计算放大器所需的放大倍数。 解:(1) /22012.51.5/1500201.25/15000.134min/NNaeenUIRCCVr



//12.53.3/0.134307.836/minNNeopNenUIRCnIRCr



/1150010%/20*90%8.33/minNNnnsDsr()

所以,min/33.8rncl (2) (3)(4)KCRIKKUKCRIUKKnednednsp1/1/1/ /1307.836/8.33135.955opclKnn

150035.95515/135.95512.53.3/0.134135.955

rVmin/0096.0

可以求得,*35.955*0.13414.34*35*0.0096epsKCKK 也可以用粗略算法:

nUUnn,01.0150015*nUn

/pesKKCK,35.9550.134/350.0113.76pK

2.10 在题2.9的转速负反馈系统中增设电流截止环节,要求堵转电流NdblII2,临界截止电流NdcrII2.1,应该选用多大的比较电压和电流反馈采样电阻?要求电流反馈采样电阻不超过主电路总电阻的1/3 ,如果做不到,需要增加电流反馈放大器,试画出系统的原理图和静态结构图,并计算电流反馈放大系数。这时电流反馈采样电阻和比较电压各为多少?

解:(1) AIINdbl252,AIINdcr152.1

scomscomdcrRURUI/15/ 5.1/1525/*sscomscomndblRRURUUI

VUcom5.225.115

(2)(/3)1.01.50.8/31.1,(/3)1.1,ssRRRR不符合要求,取需加电流反馈放大器 由于需要的检测电阻值大,说明要求的电流信号值也大。要同时满足检测电阻小和电流信号大的要求,则必须采用放大器,对电流信号进行放大。为此, 取1.1sR,则151.116.5comdcrsUIRV (3) 当dcrdII时,有 

KCIRKKKRKCUKUKKKCRIKCUIRKKKKCUKKnedsispecominspedecomdsispensp1/1/

1/1/1/

**

当n=0时, **//dblpsnicompsisnicomisIKKUKURKKKRUKUKR

251516.5/1.115/22.513.51.36iiiKKK

2.11在题2.9的系统中,若主电路电感L=50mH,系统运动部分的飞轮惯量22GD=1.6Nm,整流装置采用三相零式电路,试判断按题2-9要求设计的转速负反馈系统能否稳定运行?如要保证系统稳定运行,允许的最大开环放大系数是多少? 解: mHL50,226.1NmGD,3.3R,0.134/eCVrpm 2

/0.05/3.30.015/3751.63.3/3750.1340.13430/3.145.28/64.330.0820.00333lmemsTLRsTGDRCCsTs

22

2/0.0820.0150.003330.00333/0.0151*0.003330.00150.00333/0.0000498330.52lmlsssKTTTTTT()

见与前面的K>35.955相矛盾,故系统不稳定。要使系统能够稳定运行,K最大为30.52。 2.12 有一个晶闸-电动机调速系统,已知:电动机:kWPN8.2,VUN220,AIN6.15,1500Nnr/min,aR=1.5

Ω,整流装置内阻recR=1Ω, 电枢回路电抗器电阻LR=0.8Ω, 触发整流环节的放大倍数35sK。 (1)系统开环工作时,试计算调速范围30D时的静差率s值。 (2)当30D,%10s时,计算系统允许的稳态速降。 (3)如组成转速负反馈有静差调速系统,要求30D,%10s,在VUn10*时NdII,Nnn,计算转速负反馈系数和放大器放大系数pK。

解: rVCemin/1311.01500/5.16.15220

(1)

min0min/15.63.3/0.1311392.68/min1500/3050/392.68/392.685088.7%opNeop

nIRCrnsnn

(2) 

min/56.59.0/550/1.0rnnn

(3) 





espedenspCKKKKCIRKCUKKn/1/1/

*







5.52156.5/48.2971/1/6.151/1500*clopeenspnnKKCRKCUKK

2.13旋转编码器光栅数1024,倍频系数4,高频时钟脉冲频率MHz1f0,旋转编码器输出的脉冲个数和高频时钟脉冲个数均采用16位计数器,M法测速时间为0.01s,求转速min/r1500n和min/r150n时的测速分辨率和误差率最大值。

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