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1、习题二2.2系统的调速范围是1000100rmin,要求静差率s=2%，那么系统允许的静差转速降是多少？解：n=nnsD（1_s）=1000,0.02（10,0.98）=2.04rpm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n=1500rmin,最低转0max速特性为n=150rmin，带额定负载时的速度降落n=15rmin，且在不0minN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D=nn（均指额定负载情况下）maxminn二n_n二150015二1485max0maxNn=nn=15015=1
2、35min0minND二nn二1485135二11maxmin2）静差率s=nn=15150二10%N0OmaxmaxAnD=nmax/nmins=anN/nOminD=nNs/AnN(1-s)2.5m某床工作台采用.V-M北速系统已知治流电动机阻R=0.18W,Un=220V,I”=305A,g=1000rmin，P=60kNQ,Ce=0.(1)当2Vmin/r,求：电流连续时，在额定负载下的转速降落n为多少?岂N2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率S多少？N（3）若要满足D=20,sW5%的要求，额定负载下的转速降落n又为多少?N解：(1)n二I,RCe二305,0.180.2二
3、274.5r/minNN(2) S=nn=274.5(1000+274.5)二21.5%NN0(3) n=nSD(1s)=1000,0.0520,0.95=2.63r/minN2.7某闭环调速系统的调速范围是1500r/min150r/min,要求系统的静差率s5%,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)D=ns/n(1-s)NN10=1500,2%/n,98%Nn=1500,2%/98%,10=3.06r/minN2.9有一V-M调速系统：电动机参数PN=2.2kW,UN=220V,IN=12.5A,nN=1500r/
4、min,电枢电阻R=1.50,电枢回路电抗器电阻RL=0.8Q,整流装置内阻R=1.00,arec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Sv=10%。(1) 计算开环系统的静态速降An和调速要求所允许的闭环静态速降Anl。opcl(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=*，n=nN，则转速负反馈系数a应该是多少？(4) 计算放大器所需的放大倍数。解：(1)n=(U-1，R)/CNNaenC=(22012.5，1.5)/1500=201.25/1500=0.134Vmin/ren=(U
5、I，R)/CNNSenn=I，R/C=12.5，3.3/0.134=307.836r/minopNSen=ns/(D(1s)=1500，10%/(20*90%)=8.33r/minNN所以，n=8.33r/mincl(3)(4)K=(An/An)-1二307.836/8.33-1二35.955opcl1500=35.955x15/a(135.955)-_12.5x3.3/(0.134(135.955)na=0.0096Vmin/r可以求得，K=K*CepK*as也可以用粗略算法：35.955*0.13435*0.0096=14.34U*qU=an,nna=151500=0.012.12有一个晶
6、闸-电动机调速系统，已知：电动机：P=2.8kW，U=220V，NNI=15.6A，n=1500，RQ，整流装置内阻R1电枢回路电抗NNarec器电阻RQ,触发整流环节的放大倍数K=35。Ls系统开环工作时，试计算调速范围D=30时的静差率s值。当D30，s10%时计算系统允许的稳态速降。如组成转速负反馈有静差调速系统，要求D30，s=10%，在U*=10V时nIId解：nn，计算转速负反馈系数u和放大器放大系数K。Np=20-15.61.5)/15000.1311Vmin/rAn1)IR/C15.63.3/0.1311392.68r/minopN工en1500/3050mins=An/An=
7、392.68/(392.68+50)=88.7%op0min2)0.1An/(An+50)An5/0.95.56r/min3)nKKU*/CG+K)-RI/CG+K) psne丫deKKuK/Cpse1500KKU*/CG+K)-(R15.6)/CG+K) ,psn)e(SeK二也/An丿1(297.48/5.56)-1=52.5opcl旋转编码器光栅数1024,倍频系数4，高频时钟脉冲频率f1MHz，旋转0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n1500r/min和n=150r/min时的测速分辨率和误差率最大值。解：(1)M法:分辨率Q6
8、0ZTc1.465r/min102440.01最大误差率:60Mn二1TZTcn1500r/min时，M1nZTc601500410240.01JLUZT*60n150r/min时,M1nZT60150410240.011024丄UZ.T*6060111500r/min时，8%二100%二100%=0.098%maxM102416011150r/min时，,%=x100%=x100%=0.98%maxM102.41可见M法适合高速。（2）T法：分辨率：n1500r/min时，门Zn21024x4x15002Q一60f-Zn60x1x106-1025x4x15000171r/minn150r/m
9、in时，Zn21024x4x1502=1.55r/min60x1x106-1024x4x150最大误差率：n型,ZM2M2624,Zn当n1500r/min时，M60x1061024x4x1500一9.77当n150r/min时,M260x1061024x4x15097.7n1500r/min时，,%max11x100%x100%11.4%M-19.77-12n150r/min时，,%max11x100%x100%1%M-197.7-12可见T法适合低速习题三双1闭环调速系统的和均为调节器，设系统最大给定电压U*nm电流过载倍数为，电枢回路总电阻R2,KsV求:）当系统稳定运行在U*5/ndL
10、时，系统的n、U、U*、U和U各为多少？（）当电动机负载过大而堵转时，U*和U各为niicic多少？解：（1），U*/n，15V/1500rpm，0.01V/rpmnmN当U*，5V,转速nU*n，n，500rpm0.01V/rpmU*15VP，im，0.375V/AI40AdmU*，PI，0.375*10，3.75V，Uidi口UE+1RCn+1R0.127*500+10*2U，d0，dL，dL，4.175VCKKK20sss即n，500rpm,U，5V,U*，U，3.75V,U，4.175vniic（2）堵转时，U*，PI，15V,idm“UCn+IRIR40*2U，d0，ed，_，4Vc
11、KKK20sss在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器ASR,ACR均采用PI调节器。已知参数：电动机：P=3.，7kUW=22，0IV=2，0An=10r0NN电枢回NN路总电阻RQ设u*，u*，u8电枢回路最大电流I电力电子nmimcmdm变换器的放大系数K。试求:s（）电流反馈系数p和转速反馈系数。（）当电动机在最高转速发生堵转时的U,U*,U,U值。d0iic解:1）*im8V40A，0.2V/Adm_U*，nm-nN2）U，E+1R，Cn+1R，40A*1.5Q=60Vd0dl工eNdl工这时:U*，8V,U，0,ASR处于饱和，输出最大电流给定值。nnU*，8V,U，8V,iiU
12、，UK，6040，1.5VCd0S在转速、电流双闭环调速系统中，调节器ASR,ACR均采用PI调节器。当ASR输出达到u*时，主电路电流达到最大电流。当负载电流由增im加到时，试问：（）U*应如何变化？（）U应如何变化？（）U值由哪icc些条件决定？解:1)U*8Vim0.1V/AI80Adm2)因此当电流从40A,70A时,U*应从4V,7V变化。iU要有所增加。3)U取决于电机速度和负载大小。因为U=EIR=CnIRCd0dl工eNdl工U(cn+1R)Ud0二edcKKss某反馈控制系统已校正成典型I型系统。已知时间常数T=0.1s,要求阶跃响应超调量oW10%。(1)系统的开环增益。2
13、)计算过渡过程时间t和上升时间t；sr(3)绘出开环对数幅频特性。如果要求上升时间t0.25s,则K=?,o%=?r解：取KT二0.69,0.6,Q%二9.5%系统开环增益：K二0.69/T二0.69/0.1二6.9(1/s)(2)上升时间t3.3T0.33Sr过度过程时间：3t沁6T60.10.6ssSn习题六61按磁动势等效、功率相等的原则，三相坐标系变换到两相静止坐标系的变换矩阵为123/232i=Icos(t+),Cm3现有三相正弦对称电流i=Icos(ot),i=Icos(wt-),求变换后两相静止坐标系中的电流i和issP，分析两相电流的基本特征与三相电AmBm3sisP1一一i2BisisP3i2a00cos(et)20爲.i2B朽.i2c=43Im巧/2兀、/2cos(et3)cos(et+233cosgt)3reT_j(mt-3)+e一j(一3)流的关系。解：两相静止坐标系中的电流1一一I2c其中，i+i+i=0ABC
