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1、1-1 为什么为什么 PWM-电动机系统比晶闸管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？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试分析有制动通路的不可逆 PWM 变换器进行制动时，两个变换器进行制动时，两个 VT 是如何工作的？是如何工作的？答：制动时，由于的脉冲变窄而导致反向时，Ug2 变正，于是 VT2导通，1gUdiVT2导通，VT1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调速范围和静差率的定义是什么？调速范围，静态
2、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？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 和最低转速之比叫做调速范围，maxnminn用字母 D 表示，即：minmax nnD 负载由理想空载增加到额定值时，所对应的转速降落 与理想空载转速之比，Nnmin0n称为系统的静差率 S,即：min0nnsN调速范围，静差速降和最小静差之间的关系为：)1 (snsnDNN 由于在一定的下，D 越大，越小 又一定，则 S 变大。所以，如果不NnminnNn考虑 D，则 S 的调节也就会容易，1-4某一调速系
3、统，测得的最高转速特性为某一调速系统，测得的最高转速特性为，最低转速特性为，最低转速特性为min/1500max0rn，带额定负载的速度降落，带额定负载的速度降落，且不同转速下额定速降，且不同转速下额定速降min/150min0rnmin/15rnN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？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？Nn解1115150151500min0max0minmaxNN nnnn nnD%1015015min0nns1-5 闭环调速系统的调速范围是闭环调速系统的调速范围是 1500-150r/min，要求系统的静差，要求系统
4、的静差 S=2%,那末系统允许那末系统允许 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则闭环系统的开环放大倍数应有 多大？多大？1，min/06. 3%)21 (10%21500 )1 (101501500minmaxrSDSnnnnDN则2，7 .31106. 31001KKnnclop则1-6 某闭环调速系统的开环放大倍数为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时，额定负载下电动机的速降为 8 r/min，如果将，如果将 开环放大倍数他提高到开环放大倍数他提高到 30，它的
5、速降为多少？在同样静差率要求下，调速范围可以扩大多，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？少倍？min/48130115 11/1/11;30;151 21 21221221121rnKKnnnKKnnKnKKKclclclclclcl）（）成反比，则（与开环放大倍数加同样负载扰动的条件下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94. 1115130 11/1/112122121KK DDDDKKclclclcl）（）（1-7 某调速系统的调速范围某调速系统的调速范围 D=20，额定转速，额定转速，开环转速降落，开环转速降落min/1500rn ，若要求静
6、差率由，若要求静差率由 10%减少到减少到 5%则系统的开环增益将如何变化？则系统的开环增益将如何变化？ min/240rnNop解：原系统在调速范围 D=20，最小转速为：，min/75201500max minrDnn原系统在范围 D=20，静差率为 10%时，开环增益为：8 .27133. 82401min/5 .3111 1clNopNop clnnKrKnn静差率 10%时原系统的开环增益为：76.598 .2776.59%522 增加到将从所以系统的开环增益时，同理可得当KKs1-8 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？如果转速单环调速系统有那些特
7、点？改变给定电压能否改变电动机的转速？为什么？如果min/33. 8%1075minmin0rnnnnnnnncl clclclclcl则给定电压不变，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？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。为此，所需付出的代价是需增设电压放大器以及检测与反馈装 置。2）能。因为，由公式可以看出，当其它量均不变化
8、时，)1 ()1 (*kCRI kCUkknedensp 随着的变化而变化n* nU3）能。因为转速和反馈电压比有关。 4）不，因为反馈控制系统只对反馈环所包围的前向通道上的扰动起抑制作用 ，而测 速机励磁不是。 1-9 在转速负反馈调节系统中，当电网电压、负载转矩，电动机励磁电流，电枢电流、电在转速负反馈调节系统中，当电网电压、负载转矩，电动机励磁电流，电枢电流、电 枢电阻、测速发电机励磁各量发生变化时，都会引起转速的变化，问系统对于上述各量有枢电阻、测速发电机励磁各量发生变化时，都会引起转速的变化，问系统对于上述各量有 无调节能力？为什么？无调节能力？为什么？ 答：系统对于上述各量中电网电
9、压、负载转矩，电动机励磁电流，电枢电流、电枢电阻、 有调节能力。因为它们在闭环系统的前向通道中，对于测速发电机励磁各量发生变化，没 有调节能力。因为它不在闭环系统的前向通道中。 1-10 有一有一 V-M 调速系统，电动机参数为：调速系统，电动机参数为：min,/1500,5 .12,220,2 . 2rnAIVUkWPNNNN电枢电阻电枢电阻，整流装置内阻，整流装置内阻，触发整流环节的放大倍数，触发整流环节的放大倍数。要求系统满。要求系统满2 . 1aR5 . 1recR35SK足调速范围足调速范围2020，静差率，静差率1010。（）（） 计算开环系统的静态速降计算开环系统的静态速降和调速
10、要求所允许的闭环静态速降和调速要求所允许的闭环静态速降。opncln（）（） 调整该系统能参数，使当调整该系统能参数，使当，则转速负反，则转速负反馈系数馈系数应该是应该是VUn15 NdII Nnn 多少？多少？ （）（） 计算放大器所需的放大倍数。计算放大器所需的放大倍数。解：（）电动机的电动势系数rVnRIUCNaNN emin/1367. 015002 . 15 .12220开环系统静态速降min/9 .2461367. 0)5 . 12 . 1 (5 .12rCRInedN op闭环静态速降 min/33. 8) 1 . 01 (20 1 . 01500)1 (rSDsnnN cl闭环
11、系统开环放大倍数 64.28133. 99 .2461clop nnK（2）因为 )1 ()1 (*kCRI kCUkknedensp 所以=407.4288spkk=0.00961eSpCKkK /rV min/（3）运算放大器的放大倍数 64.111367. 0/3500961. 064.28 /eSpCKKK 在题的转速负反在题的转速负反馈系统中增设电流馈系统中增设电流截止环节，要求堵转电流截止环节，要求堵转电流，临界截，临界截NdblII2止电流止电流, ,应该选用多大的比较电压和电流反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馈采样电阻？要求电流反馈采样电阻
12、不超过NdcrII2 . 1主电路总阻的主电路总阻的 1/3，如果做不到，需要加电流反馈放大器，试画出系统的原理图和静态结构图，并计，如果做不到，需要加电流反馈放大器，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？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）AIINdbl255 .1222AIINdcr155 .122 . 12 . 1则 0ssdcrcomRRIU15)421 ()(* sspcomnsp dblRKKRUUKKI）式式）也可（由由431421(356 .11)5 . 12 . 1 ()1515(3
13、56 .1125ss RR得：SSscomn dblRR RUUI151525)431 ()(*；5 . 146. 1sRVRRIUssdcrcom5 .225 . 11515系统的原理图和静态结构图 (给它画出图) （2）显然采样电阻大于主电路 2.7*1/3 倍，所以增加电流反馈放大器后：新的采样电阻：可选 0.5 欧姆9 . 0)5 . 12 . 1 (31 31RRs电流反馈放大系数：35 . 0 5 . 1ss fiRRK新的比较电压：VRRIUssdcrcom5 . 85 . 01515所以加上的电流反馈放大器的放大倍数为 3 某调速系统原理图如图所示，已知数据如下：电动机某调速系
14、统原理图如图所示，已知数据如下：电动机1818，220220，InIn15. 0min;/1000;94;220;18anNNNRrnAIVUKWP9494，整流装置内阻，整流装置内阻, ,触发整流环节的放大倍数触发整流环节的放大倍数。最大给定电压。最大给定电压，3 . 0recR40SKVUnm15当主电路电达到最大值时，整定电流反当主电路电达到最大值时，整定电流反馈电压馈电压。VUim10设计指标：要求系统满足调速范围设计指标：要求系统满足调速范围2020，静差率，静差率 S10S10，。试。试NdblII5 . 1NdcrII1 . 1画出系统的静态结构框图，并计算：画出系统的静态结构框
15、图，并计算： （）（） 转速反转速反馈系数。馈系数。（）（） 调节器放大系数调节器放大系数。PK（）（） 电阻电阻的数值。的数值。 （放大器的输入电阻（放大器的输入电阻）1RKR200（）（） 电阻电阻的数值和稳压管的击穿电压值。的数值和稳压管的击穿电压值。2R解：(1) min/56. 518/10009201 . 01000)1 (rSDSnnN clrVnRIUCNaNN emin/20597. 0100015. 094220min/44.2052059. 045. 094rCRIneN op）取36(95.35156. 54 .2051clop nnK同 1-10 可得 a=0.0145(2) ）取13(8 .122059. 0/400145. 095.35 /eSpCKKK(3)kRKRp260201301（4）A；A；141945 . 15 . 1Nd
