电力拖动自动控制(习题课)

1、2021/8/21电力拖动自动控制系统广东石油化工学院自动化广东石油化工学院自动化 王涛王涛2021/8/22 2-2 调速系统的调速范围是1000r100r/min,要求静差率S=2%，那么系统允许的稳态转速降是多少？ 解： 04. 2)02. 01 (1002. 01000)1 ()1 (NNNNsDsnnsnsnD2021/8/232021/8/24 2-3 某一调速系统，在额定负载下，最高转速为n0max=1500r/min,最低转速为n0min=150r/min,带额定负载时的速度降落nN=15r/min,且在不同转速下额定速降nN不变，试问系统调速范围有多大？系统的静差率是多少？

2、解：1115150151500minmaxnnD%10%10015015%1000minNnns2021/8/25 2-7 某龙门刨床工作台采用晶闸管整流器-电动机调速系统。已知直流电动机PN=60kW，UN=220V，IN=305A，nN=1000r/min,主电路总电阻R=0.18,Ce=0.2V.min/r,求： 1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落nN为多少？ 2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差sN为多少？ 3）额定负载下的转速降落nN为多少才能满足D=20，s5%？ 解：min/5 .2742 . 018. 0305rCRIneNN%5 .21%1005 .274100

3、05 .274%100NNnnnsNN6 . 2%)51 (2005. 01000)1 (NsDsnnN2021/8/262-12 转速单闭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？ 2021/8/27答： （1）转速单闭环调速系统有以下三个基本特征 只用比例放大器的反馈控制系统，其被被调量仍是有静差的。 反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定。扰动性能是反馈控制系统最突出的特征之一。 系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度。 （2）改变给定电压

4、会改变电动机的转速，因为反馈控制系统完全服从给定作用。 （3）如果给定电压不变，调节测速反馈电压的分压比或测速发电机的励磁发生了变化，它不能得到反馈控制系统的抑制，反而会增大被调量的误差。反馈控制系统所能抑制的只是被反馈环包围的前向通道上的扰动。 2021/8/28思考题思考题1 1 在转速负反馈调速系统中，当电网电压、负载转矩、电动机励磁电流、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，问系统对上述各量有无调节能力？为什么？ 2021/8/29答： 当电网电压发生变化时，系统对其有调节能力。因为电网电压是系统的给定反馈控制系统完全服从给定。 负载转矩、电动机励磁电流、电枢电阻

5、变化时系统对其有调节能力。因为他们的变化最终会影响到转速，都会被测速装置检测出来。再通过反馈控制作用，减小它们对稳态转速的影响。 测速发电机励磁各量发生变化时，它不能得到反馈控制系统的抑制，反而会增大被调量的误差。反馈控制系统所能抑制的只是被反馈环包围的前向通道上的扰动。 2021/8/2102-9 有一VM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=1.5， 电枢回路电抗RL=0.8，整流装置内阻Rrec=1.0，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s10%。 （1）计算开环系统的静

6、态速降nop和调速要求所允许的闭环静态速降ncl 。（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框图。 （3）调整该系统参数，使当Un=15V时，Id=IN，n=nN，则转速负反馈系数应该是多少？ （4）计算放大器所需的放大倍数。 2021/8/211解：（1）先计算电动机的电动势系数 则开环系数额定速降为额定负载时的稳态速降应为 （2） 系统的静态结构框图看书 rVnRIUCNaNNemin/.1367. 015002 . 15 .12220min/9 .2461367. 0) 5 . 12 . 1 (5 .12rCRIneNopmin/33. 8) 1 . 01 (201 . 01500)1 (rsDsnnNcl2021/8/212（3） 当Un=15V 时，Id=IN，n=nN，则转速负反馈系数应该是 （4）闭环系统的开环放大系数应为 01. 0150015*NnnnUnU19.11/64.28133. 89 .2461esPclopCKKKnnK2021/8/2133-7 3-7 转速、电流双闭环调速系统稳态运行时，两个调节器的输入偏差电压和输出电压各是多少？为什么？ 答： 当两个调节器都不饱和时，它们的输入偏差电压都是