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1、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 Ugi的脉冲变窄而导致id反向时，Ug2变正，于是VT2导通, VT2导通，VTi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%ax和最低转速nmin之比叫做调速范围,用字母D表示，即：D nmin负载由
2、理想空载增加到额定值时，所对应的转速降落nN与理想空载转速n0min之比,称为系统的静差率 S,即：s n0min调速范围，静差速降和最小静差之间的关系为:nNSnN (1 s)由于在一定的nN下，D越大，nmin越小nN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nmax 1500r/min ,最低转速 特性为n0 min150r/min ,带额定负载的速度降落nN15r/min，且不同转速下额定速降nN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nmaxnminn0 maxn nn0minnN1500 1
3、5 一11150 15n0 min1510%1501-5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, Dnmaxnmin150015010则nnN SD(1 S)1500 2%10(1 2%)3.06r / min2,opK 1则 K -100 1 31.7rcl3.061-6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？K11
4、5; K230;K1ncM; K2nci2nci2 / nci1同样负载扰动的条件下n与开环放大倍数加1成反比，则(K1 1)/( K2 1)nci2K11K21nci115 130 14r / min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(K1)/(K2Dcl2K21Dci1K111)Dcl1 /Dcl230 115 11.94ncincin0minnminQ原系统在范围D=20 ,静差率为10%时，开环增益为:ncln NopK1 131.5r / minK1n Nop12401 27.88.331-7某调速系统的调速范围D=20 ,额定转速n 1500r /min ,开环转速
5、降落nNop 240r/min ,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?n 1500解：原系统在调速范围D=20,最小转速为：nmin -max 75r/min,D 20nc 10例 ncl 8.33r/min75 nd静差率10%时原系统的开环增益为: 当% 5%时，同理可得K2 59.76所以系统的开环增益K将从27.8增加到59.761-8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
6、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。*-kp ksU nRI d2)能。因为n p,由公式可以看出，当其它量均不变化时，n随Ce(1 k) Ce(1 k)* ,着U n的变化而变化3)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？答：系统对于上述各
7、量中电网电压、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 V-M调速系统，电动机参数为：PN 2.2kW,UN 220V, IN 12.5A, nN 1500r/min,电枢电阻Ra 1.2 ，整流装置内阻 Rrec 1.5 ，触发整流环节的放大倍数Ks 35。要求系统满足调速范围。=20,静差率sw 10%。(1)计算开环系统的静态速降nop和调速要求所允许的闭环静态速降ncl。(2)调整该系统能参数，使当U n 15V , Id In, n nN ,则转
8、速负反馈系数应该是多少？(3 )计算放大器所需的放大倍数。解：(1)电动机的电动势系数CeUn I N RanN220 12.5 1.215000.1367V min/r开环系统静态速降nopRIdNCe12.5 (1.2 1.5)0.1367246.9r/min闭环静态速降 ncl nNs 1500 0.18.33r/minD(1 S) 20(1 0.1)闭环系统开环放大倍数K p 1 2469 1 28.64ncl 9.33(2)因为n*kpksU nRidCe(1k) Ce(1k)(3)所以 kpks =407.4288 p sK =0.00961 V kpKs/Cemin/ r运算放大
9、器的放大倍数KpKs/Ce2864 11,640.00961 35/0.13671-11 在题1 10的转速负反馈系统中增设电流截止环节，要求堵转电流I dbi 2I N ,临界截止电流I dcr 1.2I n ,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 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) Idbl 2IN 2 12.5 25AI dcr 1.2In 1.2 12.5 15A*rKpKs(Un Ucom)则 Ucom I dcrRs15RsI
10、dbl P 一 一(1 42)0R K p Ks Rs2511.6 35(15 15Rs)一(由 1 42式)也可(由 1 43)式(1.2 1.5) 11.6 35 Rs得：Idbl*(Un15 15RSRSRs1.46 1.5Ucom I dcr Rs15Rs 15 1.5 22.5V系统的原理图和静态结构图(给它画出图)UcOMId(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:,11新的采样电阻：Rs -R 1(1.2 1.5) 0.9 可选0.5欧姆33R 1 5电流反馈放大系数：Kfi-sT 1 3Rs0.5、一 . . _ _ .新的比较电压：UcomId
11、cr RS15Rs 15 0.5 8.5Vcom cr ss所以加上的电流反馈放大器的放大倍数为33Ro1 12 某调速系统原理图如图所示，已知数据如下：电动机PN 18KW;Un 220V;In 94A;nn 1000r/min;Ra 0.15 Pn=18KW, Un = 220V, In =94 A,整流装置内阻 Rrec 0.3 ，触发整流环节的放大倍数 Ks 40。最大给定电压 Unm 15V ,当主电路电达到最大值时，整定电流反馈电压Uim 10V o设计指标：要求系统满足调速范围D=20,静差率sw 10%, 1dbl 1.5In, 1dcr 1.1IN。试画出系统的静态结构框图，
12、并计算：(1 ) 转速反馈系数a。(2)调节器放大系数 KP o(3) 电阻Ri的数值。(放大器的输入电阻 Ro 20K )(4) 电阻R2的数值和稳压管V S的击穿电压值。nNS1000 0.1解：(1)ncl N 100/18 5.56r/minD(1 S) 20 09Ce0.20597V min/ rU N IN Ra220 94 0.15nN1000nopInRc794 0.450.2059205.44r/minKp 1 型54 1 35.95(取 36)ncl5.56同1-10可彳导a=0.0145(2) Kp35.95KS/Ce0.0145 40/0.205912.8(取 13)
13、R1 KpR0 13 20 260k(4) 1dbl 1.5|n 1.5 94 141a； 1dcr 1.1IN 1.1 94 103.4A;当主电路电流最大即为1dbl时，Uim 10V而当主电路电流为ldcr时，5为:Um 51 dbl 1 dcrUiU im 1 dcrl dbl10 103.41417.33V此时电流反馈起作用，稳压管的击穿电压U vs可根据Ui确定取稍大值：U vs 7.4V当主电路的电流增大到|dbl时，为起到保护作用应使流过R2的电流lR2等于流过*, Unm 15Uim Uvsl R20.75mA ;R2 - Ro20l R2Ro的电流，以使电机转速迅速降落。此
14、时:10 7.4 3.47 kQ(B 3.5k Q)0.75系统的静态结构框图1-13在电压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 )放大器的放大倍数K p( 2 )供电电网电压(3 )电枢电阻R a(4)电动机励磁电流(5)电压反馈系数 a答：3)电枢电阻，4)电动机励磁电流， (5)电压反馈系数 a 无调节作用。因为反馈控制系统所能抑制的只是被反馈包围的前向通道上的扰动。1-14 有一个V-M系统,已知：电动机：(15分)Pn 2.8KW;Un 220V;In 15A1n 1500r/min;Ra 0.15 ,Ra=1.5,整流装置内阻Rrec 1 ，触发整流环节的放大倍数Ks 35。(15分)(1)系统开环工作时，试计算调速范围 D=30时的静差率s值；(2)当D=30, S 10%时，计算系
