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1、精选优质文档-倾情为你奉上电力拖动运动控制系统例题习题集粹初编稿勾厚政 编辑2002年宿迁学院 自动化学科第一章 闭环控制的直流调速系统第一节 可控直流电源电动机系统暨直流驱动单元1对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统来说，以（ ）的方式为最好。改变（ ）只能有级调速；减弱（ ）虽然能够平滑调速，但调速范围不大，往往只是配合（ ）方案，在基速（即电机额定转速）以上作小范围的弱磁升速。因此，自动控制的直流调速系统往往以 （ ）为主。2调压调速是直流调速系统的主要方法，而调节（ ）电压需要有专门向电动机供电的（ ）电源。3常用的可控直流电源有以下三种：（ ）用交流电动机和直流发电机组成机组，以获
2、得可调的直流电压。（ ）用静止式的可控整流器，以获得可调的直流电压。（ ）用恒定直流电源或不控整流电源供电，利用电力电子开关器件斩波或进行脉宽调制，以产生可变的平均电压。4简称为G-M的系统，具有（ ）的功能，国际上通称（ ）系统。5晶闸管-电动机调速系统（简称 ），图中VT是（ ），通过调节触发装置 GT 的（ ） 来移动（ ），即可改变整流电压Udo ，从而实现平滑调速。6用触发脉冲的（ ）控制整流电压的平均值Ud0是晶闸管整流器的特点。Ud0与触发脉冲（ ）的关系因（ ）的形式而异。7在V-M系统中，脉动电流会产生（ ），对生产机械不利，同时也增加（ ）。为了避免或减轻这种影响，须采用抑
3、制电流脉动的措施，主要是：设置平波电抗器；增加整流电路相数；采用多重化技术。8平波电抗器的计算单相桥式全控整流电路（ ） 三相半波整流电路 （ ） 三相桥式整流电路（ ） 9晶闸管触发与整流装置动态结构：考虑到 Ts 很小，可忽略高次项，则传递函数便近似成一阶惯性环节；脉冲宽度调制（PWM）变换器的作用是：用PWM调制的方法，把（ ）的直流电源电压调制成（ ）一定、（ ）一定、（ ）可变的脉冲电压系列，从而可以改变平均输出电压的大小，以调节电动机转速。10采用脉冲宽度调制（PWM）的高频开关控制方式形成的脉宽调制变换器直流电动机调速系统，简称（ ）系统，即直流（ ）调速系统11可逆PWM变换器
4、直流电动机的主电路有多种形式，最常用的是（ ）式，也称为（ ）主电路。12H形主电路的PWMM系统，电路中A、B两点间电压的极性随（ ）的变化而改变，其控制方式有（ ）式、（ ）式、（ ）式等多种，现代最常用的是（ ）的可逆PWM变换器电动机系统。13双极式控制可逆PWM变换器的输出平均电压为14双极式控制可逆PWM变换器电动机系统即PWMM系统 调速时， r 的可调范围为（ ）， 1g 0.5时， g 为（ ），电机正转；n 当r 0.5时， g 为（ ），电机（ ）；n 当r = 0.5时， g =（ ） ，电机（ ）15双极式控制方式的不足之处是：在工作过程中，4个开关器件可能都处于开关
5、状态，开关损耗大，而且在切换时可能发生（ ）的事故，为了防止直通，在上、下桥臂的驱动脉冲之间（ ）环节。16对于PWM变换器电动机系统中的滤波电容，其作用除（ ）外，还有当电机制动时（ ）的作用。由于直流电源靠二极管整流器供电，电机制动时不可能（ ），只好对滤波电容充电，这将使电容两端电压升高，称作（ ）。电力电子器件的耐压限制着最高（泵升）电压，因此电容量就不可能很小，一般几千瓦的调速系统所需的电容量达到（数千）微法。在大容量或负载有较大惯量的系统中，为了限制电容器过高的泵升电压，这时，可以采用下图中的镇流电阻 来消耗掉部分动能。分流电路靠开关器件 VTb 在（泵升）电压达到允许数值时接通。
6、第二节 单闭环直流调速系统17对于调速系统的转速控制的基本要求有以下三个方面（1）调速在一定的最高转速和最低转速范围内，分挡地（ ）或平滑地（ ）调节转速；（2）稳速以一定的精度在所需转速上稳定运行，在各种干扰下不允许有过大的转速波动，以确保产品质量；（3）加、减速频繁起、制动的设备要求加、减速尽量快，以提高生产率；不宜经受剧烈速度变化的机械则要求起，制动尽量平稳。18某直流调速系统电动机额定转速为1430 r/min，额定速降 Dn N = 115r/min，当要求静差率30%时，允许多大的调速范围？如果要求静差率20%，则调速范围是多少？如果希望调速范围达到10，所能满足的静差率是多少？解
7、：192-2；1。4调速系统的调速范围是1000100 r/min，要求静差率S=2%，那麽系统允许的稳态转速降是多少？解：202-3；1。5 某一调速系统，在额定负载下，最高转速为n 0max=1500r/min ，最低转速为n 0min=150r/min，带额定负载时的速度降落，且在不同转速下额定速降不变，试问系统的调速范围有多大？系统的静差率是多少？解：212-4；1。6 直流电动机：；晶闸管整流器内阻：；系统采用降压调速，当生产机械要求静差率S=20%，求系统的调速范围有多大？如果要求静差率S=30%，则系统的调速范围又有多大？解：22-1例题 某龙门刨床工作台拖动采用直流电动机，其额
8、定数据如下：60kW、220V、305A、1000r/min，采用V-M系统，主电路总电阻，电动机电动势系数。如果要求调速范围 D = 20，静差率5%，采用开环调速能否满足？若要满足这个要求，系统的额定速降最多能有多少？ 解：22-2。2-5；1.7 某龙门刨床工作台拖动采用直流电动机，采用V-M系统，已知电动机额定数据如下：。求： 当电流连续时，在额定负载下的转速降落； 开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率； 额定负载下的转速降落为多少，才能满足D = 20，静差率S5%的要求。解：22-3。尔例2-12-2 某龙门刨床工作台拖动采用直流电动机，采用V-M系统，已知电动机额定数据如下
9、：；且已知晶闸管与触发装置的放大倍数；转速负反馈系数。为满足D = 20，静差率S5%的要求： 开环系统能否满足要求？ 接成转速负反馈单闭环系统，为满足要求，计算放大器的电压放大系数！解：22-4。尔例2-12-22-3 某龙门刨床工作台拖动采用直流电动机，采用V-M系统，已知电动机额定数据如下：且已知晶闸管与触发装置采用三相桥式电路，放大倍数转速负反馈系数，电枢回路总电感，整个系统的飞轮惯量。为满足D = 20，静差率S5%的要求：(1) 开环系统能否满足要求？(2) 接成转速负反馈单闭环系统，为满足要求，计算放大器的电压放大系数！(3) 判断系统的稳定性解：22-5。参李已知转速负反馈单闭
10、环系统参数：电动机额定数据：。且已知晶闸管与触发装置采用三相桥式电路，放大倍数转速负反馈系数，为满足D = 10，静差率S0。05%的要求，进行静态计算：Kop、Kp。解：23根据自动控制原理，反馈控制的闭环系统是按（ ）进行控制的系统，只要被调量出现偏差，它就会自动产生（ ）的作用。调速系统中由（ ）引起的的转速降落是（ ），显然，引入转速闭环（ ）将使调速系统应该能够大大减少转速降落。24闭环调速系统可以获得比开环调速系统（ ）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，须增设（ ）以及（ ）装置。25在反馈控制的闭环直流调速系统中，与电动机同轴安装一
11、台（ ），从而引出与被调量（ ），与给定电压 U*n 相比较后，得到（ ），经过放大器 A，产生电力电子变换器UPE的控制电压Uc ，用以控制电动机转速 n。26转速负反馈单闭环有静差直流调速系统中各环节的稳态关系如下： 27转速负反馈单闭环有静差直流调速系统的静特性方程式28闭环系统静性可以比开环系统机械特性硬得多29采用（ ），使得闭环系统的开环放大系数KOP值越大，系统的稳态性能越好。然而，KOp =常数，稳态速差就只能减小，却不可能消除。只有 KOP = ，才能使 Dncl = 0，而这是不可能的。因此，这样的调速系统叫做（ ）调速系统。实际上，这种系统正是依靠（ ）进行控制的。30系
12、统中，除给定信号外，作用在控制系统（ ）上的一切会引起输出量变化的因素都叫做（ ）作用30-12-7；2。1 转速闭环调速系统的调速范围是1500150 r/min，要求静差率S5%，那麽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倍数是多少？解：30-22-7；2。1 转速闭环调速系统的调速范围是1500150 r/min，要求静差率S2%，那麽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倍数是多少？解：31为了解决单闭环直流电动机调速系统的（ ）和（ ）时电流过大的问题，系统中必须有（ ）的环节。根
13、据反馈控制原理，要维持哪一个物理量基本不变，就应该引入那个物理量的负反馈。那么，引入（ ）负反馈，使电流不超过允许值或能够保持设定值而基本不变。具体实施方案： 采用（ ）或接成（ ）系统。32对于一个自动控制系统来说，稳定性是它能否正常工作的首要条件，是必须保证的。对于转速负反馈单闭环有静差直流调速系统，存在临界放大系数 Kcr,当 KOP Kcr 时，系统将不稳定；33例题 晶闸管可控整流器供电的V-M系统。已知数据如下：电动机：；晶闸管可控整流器：三相桥式可控整流电路，整流变压器Y/Y联结，二次线电压 U2l = 230V，电压放大系数 KS = 44；电枢回路总电阻：R = 1.0；测速发电机：永磁式，额定数据为23.1W，110V，0.2
