電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)-運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)習(xí)題解答第2、3章

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上習(xí)題解答（供參考）2.1試分析有制動(dòng)電流通路的不可逆PWM變換器進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，兩個(gè)VT是如何工作的？解：減小控制電壓，使Ug1得正脈沖變窄，負(fù)脈沖變寬，從而使平均電樞電壓Ud降低，使得E>Ud，電機(jī)流過反向電流，電機(jī)進(jìn)入制動(dòng)狀態(tài)。0t< ton時(shí)，通過二極管VD1續(xù)流，在tont<T期間Ug2為正，VT2導(dǎo)通，流過反向制動(dòng)電流。因此在制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，VT2和VD1輪流導(dǎo)通，VT1始終關(guān)斷。2.2 系統(tǒng)的調(diào)速范圍是1000100，要求靜差率s=2%，那么系統(tǒng)允許的靜差轉(zhuǎn)速降是多少？解： 系統(tǒng)允許的靜態(tài)速降為。2.3 某一調(diào)速系統(tǒng)，在額定負(fù)載下，最高轉(zhuǎn)速特性為

2、，最低轉(zhuǎn)速特性為 ，帶額定負(fù)載時(shí)的速度降落，且在不同轉(zhuǎn)速下額定速降 不變，試問系統(tǒng)能夠達(dá)到的調(diào)速范圍有多大？系統(tǒng)允許的靜差率是多少？解：1）調(diào)速范圍 (均指額定負(fù)載情況下） 2) 靜差率 2.4 直流電動(dòng)機(jī)為=74kW, =220V， =378A， =1430r/min，Ra=0.023。相控整流器內(nèi)阻Rrec=0.022。采用降壓調(diào)速。當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械要求s=20%時(shí)，求系統(tǒng)的調(diào)速范圍。如果s=30%時(shí)，則系統(tǒng)的調(diào)速范圍又為多少？解： 當(dāng)s=20%時(shí) 當(dāng)s=30%時(shí) 2.5 某龍門刨床工作臺(tái)采用V-M調(diào)速系統(tǒng)。已知直流電動(dòng)機(jī)，主電路總電阻R=0.18,Ce=0.2Vmin/r,求：（1）當(dāng)電流連續(xù)

3、時(shí)，在額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)速降落為多少？（2）開環(huán)系統(tǒng)機(jī)械特性連續(xù)段在額定轉(zhuǎn)速時(shí)的靜差率多少？（3）若要滿足D=20,s5%的要求，額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)速降落又為多少?解：(1) (2) (3) 第三章3.1 有一晶閘管穩(wěn)壓電源，其穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖所示，已知給定電壓、比列調(diào)節(jié)器放大系數(shù)、晶閘管裝置放大系數(shù)、反饋系數(shù)=0.7。求：（1）輸出電壓；（2）若把反饋線斷開，為何值？開環(huán)時(shí)的輸出電壓是閉環(huán)是的多少倍？（3）若把反饋系數(shù)減至=0.35，當(dāng)保持同樣的輸出電壓時(shí)，給定電壓 應(yīng)為多少？解：（1） (2) 若把反饋線斷開，則=0，,開環(huán)輸出電壓是閉環(huán)的22倍 (3)3.2 轉(zhuǎn)速閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍是1500r

4、/min150r/min，要求系統(tǒng)的靜差率，那么系統(tǒng)允許的靜態(tài)速降是多少？如果開環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)速降是100r/min，則閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)應(yīng)有多大？解： 1）為閉環(huán)靜態(tài)速降2）3.3 轉(zhuǎn)速閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)為15時(shí)，額定負(fù)載下電動(dòng)機(jī)的速降為8 r/min，如果將開環(huán)放大倍數(shù)提高到30，它的速降為多少？在同樣靜差率要求下，調(diào)速范圍可以擴(kuò)大多少倍？解：如果將開環(huán)放大倍數(shù)提高到30, 則速降為：在同樣靜差率要求下，D可以擴(kuò)大倍3.4有一PWM變換器供電直流調(diào)速系統(tǒng)：電動(dòng)機(jī)參數(shù)=2.2kW,=220V,=12.5A,=1500 r/min，電樞電阻=1.5，PWM變換器的放大倍數(shù)=22, 電

5、源內(nèi)阻=0.1。要求系統(tǒng)滿足調(diào)速范圍D=20，靜差率。(1)計(jì)算開環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)速降和調(diào)速要求所允許的閉環(huán)靜態(tài)速降。（2）采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋組成閉環(huán)系統(tǒng)，試畫出系統(tǒng)的原理圖和靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖。（3）調(diào)整該系統(tǒng)參數(shù)，使當(dāng)=15V時(shí)， ，則轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系數(shù)應(yīng)該是多少？（4）計(jì)算放大器所需的放大倍數(shù)。解：（1） r/min所以，（2）（3）由以上知因?yàn)?把已知各項(xiàng)代入上式，得也可以用粗略算法：，（4）放大器的放大倍數(shù) 3.5在題3.4的轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系統(tǒng)中增設(shè)電流截止環(huán)節(jié)，要求堵轉(zhuǎn)電流，臨界截止電流，應(yīng)該選用多大的比較電壓和電流反饋采樣電阻？要求電流反饋采樣電阻不超過主電路總電阻的1/3 ,如果做不到，需要增加電流反

6、饋放大器，試畫出系統(tǒng)的原理圖和靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖，并計(jì)算電流反饋放大系數(shù)。這時(shí)電流反饋采樣電阻和比較電壓各為多少？ 解：（1） ，可得，（2）， 由于需要的檢測(cè)電阻值大，說明要求的電流信號(hào)值也大。要同時(shí)滿足檢測(cè)電阻小和電流信號(hào)大的要求，則必須采用放大器，對(duì)電流信號(hào)進(jìn)行放大。為此， 取，則（3） 當(dāng)時(shí)，有 當(dāng)n=0時(shí)，已知項(xiàng)代入可得3.6在題3.4的系統(tǒng)中，若開關(guān)頻率為8KHz，主電路電感L=15mH，系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)部分的飛輪慣量GD2=0.16Nm2，試判斷按題3.5要求設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系統(tǒng)能否穩(wěn)定運(yùn)行？如要保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，允許的最大開環(huán)放大系數(shù)是多少？解： ，按照式（3-22）的穩(wěn)定條件，應(yīng)有可見題3.4中要求K>36.8滿足系統(tǒng)穩(wěn)定條件。3.7 有一個(gè)PWM變換器供電的直流調(diào)速系統(tǒng)，已知：電動(dòng)機(jī)：，r/min，=1.5，整流裝置內(nèi)阻=0.2， PWM變換器的放大倍數(shù)。(1)系統(tǒng)開環(huán)工作時(shí)，試計(jì)算調(diào)速