電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)第三版課后答案

1、1-1為什么PWI一電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)比晶閘瞥一電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)能的獲得更好的動(dòng)態(tài)性能？答：PWM電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)在很多方面仃較大的優(yōu)越性：（1）主電路線路簡(jiǎn)單，需用的功率器件少.C2）開(kāi)美頻率高，電流容易連續(xù)，漕波少,電機(jī)損耗及發(fā)熱都較小.（3）低速性胭好，稔速精度高,調(diào)速范闈寬.可達(dá)1:10000左右.（4）若與快速響應(yīng)的電動(dòng)機(jī)配合，則系統(tǒng)頓帶寬，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，動(dòng)態(tài)抗擾地力強(qiáng).（5）功率開(kāi)關(guān)器件工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài).導(dǎo)通損耗小，當(dāng)開(kāi)關(guān)頻率適當(dāng)時(shí),開(kāi)關(guān)損耗也不大，因而裝置效率校高.（6）直流電源采用不控整流時(shí)，電網(wǎng)功率因數(shù)比相控整流器高。1-2試分析仃制動(dòng)通路的不可逆PWM變換新進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，兩個(gè)VT是如何工作的。答：在

2、制動(dòng)狀態(tài)中勿為仇值，IZ就發(fā)揮作用了.這種情況發(fā)生在電動(dòng)運(yùn)行過(guò)程中需要降速的時(shí)候.這時(shí),先減d至制電壓，使U貝的正脈沖變窄.負(fù)脈沖變變.從而使用均電樞電垢降低.但是，由于機(jī)電慣性，轉(zhuǎn)速和反電動(dòng)劣還來(lái)不及變化，因而造成U很快使電流勿反向】2械止，在Jf,則系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益將變大.!-轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)行那些特點(diǎn)？改變給定電稱能否改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速？為什么？如果給定電壓不變.調(diào)W測(cè)速反饋電壓的分壓比是否能夠改變軌跡？為什么？如果測(cè)速發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁發(fā)生了變化,系統(tǒng)有無(wú)克服這種干擾的能力？答，(1)轉(zhuǎn)速雎加環(huán)調(diào)速系統(tǒng)仃以卜.三個(gè)基本特征只用比例放大器的反饋控制系統(tǒng)，其被被調(diào)fit仍是仃靜差的0反饋控制系統(tǒng)的

3、作用是：抵抗擾動(dòng)，服從給定.擾動(dòng)性能是反慟控制系統(tǒng)最突出的特征之一.系統(tǒng)的精度依賴于給定和反饋檢測(cè)的精度.（2）改變給定電壓會(huì)改變電動(dòng)機(jī)的傳速，因?yàn)榉答伩刂葡到y(tǒng)完全服從給定作用.（3）如果給定電壓不變,調(diào)節(jié)測(cè)速反饋電荒的分壓比或測(cè)速發(fā)電機(jī)的勵(lì)堿發(fā)生r變化.它不能得到反饋控制系統(tǒng)的抑制,反而會(huì)增大被調(diào)量的謾差。反饋控制系統(tǒng)所能抑制的只是被反饋環(huán)包用的前向通道上的擾動(dòng).1-04轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)電網(wǎng)電壓、負(fù)載轉(zhuǎn)矩、電動(dòng)機(jī)用磁電流、電框電陰、測(cè)速發(fā)電機(jī)勵(lì)破各量發(fā)生變化時(shí),都會(huì)引起軋速的變化，問(wèn)系統(tǒng)對(duì)上述各員仃無(wú)調(diào)N能力？為什么？答：當(dāng)電網(wǎng)電壓發(fā)生變化時(shí),系統(tǒng)對(duì)其有調(diào)行能力.因?yàn)殡娋W(wǎng)電壓是系統(tǒng)的

4、給定反饋控制系統(tǒng)完全服從給定.負(fù)我物矩、電動(dòng)機(jī)、勵(lì)磁電流、電樞電阻變化時(shí)系統(tǒng)對(duì)其有調(diào)”能力。因?yàn)樗麄兊淖兓罱K會(huì)影響到轉(zhuǎn)速,都會(huì)被測(cè)速裝置檢測(cè)出來(lái)-再通過(guò)反饋捽制作用.減小它們對(duì)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速的播響，測(cè)速發(fā)電機(jī)勵(lì)破各量發(fā)生變化時(shí),它不能得到反饋捽制系統(tǒng)的抑制，反而公增大被調(diào)量的誤差.反饋控制系統(tǒng)所能抑制的只是被反饋環(huán)包畫(huà)的前向通道上的擾動(dòng)。11。有一V-M調(diào)速系統(tǒng).電動(dòng)機(jī)參數(shù)為：匕=2訓(xùn)，仆,=220匕4=12.54=1500r/min.電樞電阻凡=1.2Q,整流裝宣內(nèi)網(wǎng)=1.5Q,觸發(fā)性流環(huán)他的放大倍數(shù)K=35.要求系統(tǒng)滿足調(diào)速把闞D-20,靜差率sV10%.（I）計(jì)克開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)速降白力叩和調(diào)

5、速要求所允許的閉環(huán)靜態(tài)速降叫.（2）采用轉(zhuǎn)速位反微組成閉環(huán)系統(tǒng),試題出系統(tǒng)的原理圖和群態(tài)結(jié)構(gòu)據(jù)I禮（3）調(diào)整該系統(tǒng)參數(shù)，使當(dāng)U：=15。時(shí).Lf,n=nH,則轉(zhuǎn)速儀反饋系數(shù)a應(yīng)該是多少？（4）計(jì)免放大器所需的放大倍數(shù).解：（1）先十算電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)系數(shù)220-12.5x1.21500= 0.1367/ min/%12.5x(1.2+1.5) 0.1367則開(kāi)環(huán)系數(shù)額定速降為=246.9rZmin額定負(fù)載時(shí)的穩(wěn)態(tài)速降應(yīng)為nKs1500x0.1、一.D（l-S）20x（1-0.1）（2）系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)框由如卜.所小轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系統(tǒng)的原理圖（3）當(dāng)U：=15I/時(shí)，乙=人.，1戶叫，則轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系數(shù)a

6、應(yīng)該是iru，isa=-2-=-i=0.01nn.1500（4）閉環(huán)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)放大系敵應(yīng)為%, 1 _ 2469A0 8.331 = 28.64運(yùn)算放大器所需的放大倍數(shù)28.64aKJCc 0.01x35/0.1367= 11.19111在超1-10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/眼2喻界截止電流/加N1.24,應(yīng)該選用多大的比較電床和電流反饋采樣電阻？要求電流反饋采樣電阻不超過(guò)上電路總電阻的1/3,如果做不到.能要增加電流反饋放大器，試畫(huà)出系統(tǒng)的原珅圖和靜態(tài)結(jié)構(gòu)框圖,并計(jì)。電流反饋放大系數(shù).這時(shí)電流反饋栗樣電阻和比較電H；各為多少？U+U解：因?yàn)?U/切,21.2/丹且U：

7、=15V,計(jì)算可得凡=L5dUp=22.5PU+U/“d42RsKgA112某調(diào)速系統(tǒng)原理圖如圖1-58所小，己知數(shù)據(jù)如卜:電動(dòng)機(jī)：a=186匕U.7=220匕4=944%=1000min,凡=0.15Q.整流裝宜內(nèi)阻凡e=0.3。，觸發(fā)整流環(huán)X的放大倍數(shù)K.=40最大給定電壓UL=15/,當(dāng)主電路電流達(dá)到最大值時(shí),整定電流反鐐電壓心=10/及計(jì)指標(biāo)：要求系統(tǒng)滿足調(diào)速范國(guó)120,涉差率SW10%,/皿試題出系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)框圖，并計(jì)奧：（1） 轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)a.（2） 調(diào)節(jié)器放大系數(shù)K,（3） 電阻N的數(shù)值.（放大器輸入電阻凡=20上。）（4） 電阻耳的數(shù)值和穩(wěn)壓管VS的擊穿電樂(lè)值.解：（1）我速

8、負(fù)反饋系數(shù)a應(yīng)該是= 0.015U：U：15a=rinN1000（2）先計(jì)算電動(dòng)機(jī)幼電的勢(shì)系數(shù)220-94x0.151000=6205% min/則開(kāi)環(huán)系數(shù)額定速降為4x(0. 1540.3)= Cg 0.2059= 205.4rZ minw41L = 5.56“誣)( 1-s) 20x(l-0.1)閉環(huán)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)放大系數(shù)應(yīng)為205,5.56-1 = 35.9運(yùn)電放大器所需的放大倍數(shù)12.3aKs /Ce 0,015x40 /0.205935.91-B在電壓負(fù)反饋推用環(huán)仃的差調(diào)速系統(tǒng)中，號(hào)卜列參數(shù)發(fā)生變化時(shí)系統(tǒng)是否仃調(diào)”作川，為什么？（1） 放大器的放大系數(shù)儲(chǔ)，：（2） 供電電網(wǎng)電壓：（3）

9、電樞電阻凡：（4） 電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流；（5） 電壓反饋系數(shù)7答：在電壓負(fù)反陰單閉環(huán)仃靜差調(diào)速系統(tǒng)中,巧放大有的放大系數(shù)K,發(fā)生變化時(shí)系統(tǒng)仃調(diào)行作用再迎過(guò)反饋控制作用,因?yàn)樗麄兊淖兓罱K會(huì)影響到轉(zhuǎn)速.減小它們對(duì)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速的影響.電動(dòng)機(jī)勵(lì)破電漁、電樞電阻凡發(fā)生變化時(shí)仍然和開(kāi)環(huán)系統(tǒng)一樣.閃為電樞電阻處J反徽壞外.當(dāng)供電電網(wǎng)電壓發(fā)生變化時(shí)系統(tǒng)有調(diào)忙作用因?yàn)殡婋妷菏窍到y(tǒng)的給定反饋控制系統(tǒng)完全服從給定.當(dāng)電小反饋系數(shù)了發(fā)生變化時(shí)，它不能得到反饋控制系統(tǒng)的抑制，反而會(huì)增大被調(diào)史的誤差.反饋控制系統(tǒng)所能抑制的只是被反饋環(huán)也用的前向通道上的擾動(dòng).1-13仃一個(gè)VM系統(tǒng)，已知：電動(dòng)機(jī)：&=2.&H/，UN=220JA

10、/.=15.6.4,nM1500r/inin,兄=1.5Q,整流裝苴內(nèi)阻凡=1Q,觸發(fā)整流環(huán)11的放大倍數(shù)K,=35.（1） 系統(tǒng)開(kāi)環(huán)工作時(shí)，試計(jì)算調(diào)速范圍D=30時(shí)的靜差率s值.（2）當(dāng)D=30,s=10%,計(jì)算系統(tǒng)允許的穩(wěn)態(tài)速降.（3） 如組成轉(zhuǎn)速負(fù)反饋有靜差調(diào)速系統(tǒng)，要求IA30,5=10%,在U；=10P時(shí)./4三/.、,，11=小，計(jì)算傳速負(fù)反饋系數(shù)和放大器放大系數(shù)K,（4） 如將上述調(diào)速系統(tǒng)改為電壓魚(yú)反饋仃靜差調(diào)速系統(tǒng)，仍要求U：=10時(shí)，乙=,叫并保持系統(tǒng)原來(lái)的開(kāi)環(huán)放大系數(shù)K不變,試求在D=30時(shí)掙差率.解，（1）系統(tǒng)開(kāi)環(huán)工作時(shí),UC 220-15.6x1.51500= 0.13

11、1ir-niin/r則開(kāi)環(huán)系數(shù)額定速降為=297.5;/mill4/?_15.6x(1.5+1)二=-0.1311-（2）V|D=3O,s=10%,系統(tǒng)允許的穩(wěn)態(tài)速降=5.56 min2_1500x0.1ZXl-s)-30x(1-0.1)（3）當(dāng)U：=10y時(shí)，=小n=、，則轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系數(shù)a應(yīng)該是也n mv 1500= 0.007閉環(huán)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)放大系數(shù)應(yīng)為297 5_L-l = 112-l = 52.51M-5.56在燈放大霜所需的放大倍數(shù)K=52.51aKJC. 0.007x35/0.Bll 0 c= 30.6（4）在電氏負(fù)反設(shè)有靜差調(diào)速系統(tǒng)中，開(kāi)環(huán)丐閉環(huán)的速降是一樣的.所以 =2974 5

12、/7 minQAV 乂 100% = nx + DAnv30x297.51500+30x2975xlOO%=85.6%1-15在題MO的系統(tǒng)中，若主電路電感L=50mH.系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)部分的E輪慣量GDL6N/,整流裝置采用三相零式電路,試判斷按題hl。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？如果保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，允許的最大開(kāi)環(huán)放大系數(shù)K是多少？解：計(jì)算系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)：電磁時(shí)間常數(shù)3=生=0。5=0.0185sR1.2+1.5機(jī)電時(shí)間常數(shù)GD2R1.6x(1.2+1.5)=0.0655375*：375x0.1367x-x0.136771三相橋式整流電路.晶閘管裝置的滯后時(shí)同常數(shù)為7；=0.00

13、167s為保證系統(tǒng)穩(wěn)定，開(kāi)環(huán)放大系數(shù)應(yīng)滿足的穩(wěn)定條件：pT01與給定電壓Ln*的作用一致.好象把理想空我也速提高了.這樣的兩段式靜特性常稱作卜垂特性或挖土機(jī)特性.（2）（3）雙闈環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)過(guò)程仃以下三個(gè)特點(diǎn)：飽和非線性控制、轉(zhuǎn)速超調(diào)、準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)控制.（4）由動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖中可以行出，負(fù)我擾動(dòng)作用在電流環(huán)之后，閃此只能髭粘速調(diào)V器ASR來(lái)產(chǎn)生抗負(fù)載擾動(dòng)的作用.在設(shè)計(jì)ASR時(shí),應(yīng)要求有較好的抗擾性能指標(biāo)。（5）在單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，電網(wǎng)電壓擾動(dòng)的作用點(diǎn)離被調(diào)量:較遠(yuǎn),調(diào)節(jié)作用受到多個(gè)環(huán)節(jié)的延滯,因此單.閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)抵抗電壓擾動(dòng)的性能要差一些雙閉環(huán)系統(tǒng)中，由于增設(shè)了電流內(nèi)環(huán)電壓波動(dòng)可以通過(guò)電流反

14、饋得到比較及時(shí)的調(diào)節(jié).不必等它影響到轉(zhuǎn)速以后才能反饋回來(lái),抗擾性能大有改善。2-5隹轉(zhuǎn)速、電流雙陽(yáng)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中.兩個(gè)調(diào)器均采用PI調(diào)V器。當(dāng)系統(tǒng)世假定負(fù)餞運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速反饋線突然斷線，系統(tǒng)有新進(jìn)入稔態(tài)后，電流用節(jié)器的諭入偏差電樂(lè).U,是否為零？為什么？2“在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中.物速給定信號(hào)U；未改變，若增大轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)a.系統(tǒng)核定后轉(zhuǎn)逑反饋電壓q是增加還是收少？為什么？2-70轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中.兩個(gè)調(diào)力據(jù)ASR、ACR均乘用PI調(diào)沖器.一如參數(shù)：電動(dòng)機(jī)：PN=3.7人W,。中=22%4=2。40=】。0。廠/min,電樞回路總電阻/?=1.5Q,設(shè)匕=：,=乙二,三81/,電樞

15、網(wǎng)路最大電流/#=4。月.電力電子變換器的放大系數(shù)=40.試求，（1）電流反饋系數(shù)萬(wàn)和轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)a：（2）當(dāng)電動(dòng)機(jī)在用高速發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)的4。、U：、（/,、4值.解，（1）穩(wěn)態(tài)時(shí)U因?yàn)?血=方廣X所以=_=0.20/力U.8a=0.008J7min/r1000mm（2）電動(dòng)機(jī)在最高速發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)n=05。=C+Z=40xl.5=60lzU：=-UHU,=8P2-8在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中,調(diào)節(jié)器ASR、ACR均采用PI調(diào)節(jié)咨.當(dāng)ASR輸出達(dá)到U二=8r時(shí)，主電路電流達(dá)到最大電流80A,當(dāng)負(fù)載電流由40A增加劑70A時(shí),試問(wèn)：Cl)S應(yīng)如何變化？(2) L應(yīng)如何變化？o)q值山哪些條件決定？2

16、-9在軌速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中.電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)恒樸如仇裁在額定工作點(diǎn)正常運(yùn)行，現(xiàn)因某種原閡使電動(dòng)機(jī)勵(lì)破電源電壓突然卜降一半；,系統(tǒng)工作情況將會(huì)如何變化？丐出u：、4、心、及n在系統(tǒng)而新進(jìn)入穩(wěn)定后的表達(dá)式.2-1(1某反饋控制系統(tǒng)已校正成典型I型系統(tǒng),已知時(shí)間常數(shù)T=Os,要求階取響應(yīng)超調(diào)顯(T10%0Cl)求系統(tǒng)的開(kāi)壞增益；(2)汁克過(guò)度過(guò)程時(shí)阿乙和上升時(shí)間f,：G)繪出開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頰特性.如果要求上升時(shí)何。025s,則K=?,b=?2-11行一個(gè)系統(tǒng)，其控制對(duì)軟的傳遞函數(shù)為%疝)=一=一要求設(shè)計(jì)一個(gè)西n+1O.Ok+l無(wú)價(jià)差系統(tǒng),在階挺特入卜系統(tǒng)超調(diào)量nW5%(按續(xù)件系統(tǒng)考慮).試對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)

17、態(tài)校正,決定調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu),并選擇其參數(shù)。K1A2.12 仃一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng).其控制對(duì)家的傳遞畫(huà)數(shù)為此次(s)=|.=rr;，要求$(Ts+l)5(0.025+1)校正為典型II型系統(tǒng)，在階躍脩入卜系統(tǒng)超調(diào)量。430。(按線性系統(tǒng)考慮)。試決定調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)并選擇其參數(shù).2.13 調(diào)節(jié)對(duì)致的傳遞函數(shù)為%*s)=,要求用調(diào)節(jié)器分別將其校J(0.25j+1)10,電流超調(diào)量：區(qū)05%）,空我超動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量5tK10%.試求：（1）確定電流反饋系數(shù)（假設(shè)起動(dòng)電流限制在339A以內(nèi)）和軌速反饋系數(shù)。；（2）試設(shè)計(jì)電流調(diào)郵器ACR,計(jì)算其參數(shù)尺、C,、Ca,o面出具電路圖，調(diào)器軸入回路電阻&=40k。

18、：（3）設(shè)計(jì)傳遞調(diào)節(jié)端ASR,諱見(jiàn)其參數(shù)&、C八*（03/3x0,0033s滿足近似條件.忽略反電動(dòng)勢(shì)變化時(shí)時(shí)電流環(huán)動(dòng)態(tài)影響的條件3（=3xJ5=79.06/TJt、02$x0.012sn滿足近似條件.電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理竺I-=x/!37r工,3y0.00335X0.0025sr,滿足近似條件.（5）計(jì)和調(diào)節(jié)器電阻電容由圖2-25,按所用運(yùn)免放大器取&=40kQ,各電阻和電容值為R,=K&=0,225x404Q=次Q=工=22上尸=L33xlOH產(chǎn)=1.33尸，取1.33尸此9xl03j4CCoi=式=；x0：=0.25x10Y打=025EIko.按照上述參數(shù),電流環(huán)可以達(dá)到的動(dòng)態(tài)跟隨性

19、能指標(biāo)為5=l.3%5%（見(jiàn)表2-2）,滿足設(shè)討要求.3.3ctl,滿足荷化條件.31仆3V0.0058E“速環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件為:，滿足近似條件.(5)計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻和電容0.0798310x10、根掘圖2-27,取4-40kfi，則=7.73x40AG=309.2&C、取310無(wú)Q尸=0.257*10=0.257尸，取0.257?1.5x10 毋產(chǎn)= 1.5 產(chǎn)，取 1.5/M0_*4x0%40xl03(6)校核轉(zhuǎn)速超調(diào)量行13時(shí)由表2-6行得，。,產(chǎn)52.6%,不能滿足設(shè)計(jì)要求.實(shí)際上，由表2-6是按線性系統(tǒng)計(jì)算的.而突加階法給定時(shí),ASR飽和,不符合線性系統(tǒng)的前昆應(yīng)該按ASR退飽

20、和的情況幣:新計(jì)算超調(diào)量。(7) 由表2-7直得，由/=3得,又=%&=72.2%k 3083O8x(M8cr=2x(2)(4-z)斗工=2x722%xLlx_伊;ChnTm10000.124 .如果只起動(dòng)5 .空載起動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速的時(shí)間占唄4=白工孕。x0O266=o.386s工,U；8-0.0236x3082-15仃一物速、電流雙陽(yáng)環(huán)調(diào)速系統(tǒng),主電路采用三相橋式整流電路已知電動(dòng)機(jī)參數(shù)為！P.=555甌5=750匕人=760nM=375r/min,電動(dòng)勢(shì)系數(shù)=L82，min/r.電樞網(wǎng)路總電阻N=0.14Q,允許電流過(guò)短倍數(shù)7=1.5,觸發(fā)整流環(huán)。的放大倍數(shù)=75。電磁時(shí)間常數(shù)7；=0.031

21、s,機(jī)電時(shí)間常數(shù)乙=012，電流反饋濾波時(shí)間常數(shù)Tai=0.002s.轉(zhuǎn)速反饋泄波時(shí)間常數(shù)Q=0.02S。設(shè)調(diào)”.器輸入輸出電壓u=U：=uom=101/.調(diào)位耦除入電阻&=404Q設(shè)計(jì)指標(biāo)：松態(tài)無(wú)靜差，電流超調(diào)量45%,空載國(guó)動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)殳a10%.電流調(diào)節(jié)甥已按典懼I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并收參數(shù)KT=C.5.ri6）選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)界結(jié)構(gòu)，井計(jì)鈍其參數(shù)：Q）計(jì)克電流環(huán)的截止頻率3。和軌速環(huán)的截止頻率/井考慮它們是否合理.2-16在一個(gè)轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)V-M系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)2IASR,電流調(diào)節(jié)器ACR均采用PI調(diào)節(jié)器.（1）在此系統(tǒng)中.當(dāng)傳速給定信號(hào)械大值U：,=15時(shí)，=%,=1500mi

22、n：電流給定仃號(hào)最大值匕；二10,時(shí)，允許最大電流/.=30/,電樞回路總電阻尺=2Q,晶閘首裝苴的放大倍數(shù)工=30,電動(dòng)機(jī)額定電流/、產(chǎn)20.4,電動(dòng)勢(shì)系數(shù)Cr=O.128r-min/r,現(xiàn)系統(tǒng)在U：=5，.匕=2。時(shí)楫定運(yùn)行。求此時(shí)的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速n=?ACR的鉆出電壓（2）當(dāng)系統(tǒng)在上述情況卜運(yùn)行時(shí),電動(dòng)機(jī)突然失磁（=0）,系統(tǒng)將會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？試分析并說(shuō)明。若系統(tǒng)能夠穩(wěn)定下來(lái)，則穩(wěn)定后!1=?U=?：=?=？。,=?（3）該系統(tǒng)轉(zhuǎn)速環(huán)按典型II型系統(tǒng)設(shè)計(jì)、旦按A/巾準(zhǔn)則選擇參數(shù)，取中頻寬h=5,已知轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)餐“=0.05s，求傳速環(huán)在跟隨給定作用下的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)，并計(jì)算出放大系數(shù)及各時(shí)

23、間常數(shù)（4）該系統(tǒng)由空載（ldJ=0）突加額定負(fù)載時(shí),電流和轎速n的動(dòng)態(tài)過(guò)程波形是怎樣的？已知機(jī)電時(shí)間常數(shù)7；=0.05-計(jì)克其最大動(dòng)態(tài)速降的和恢豆時(shí)間/,2-17仃一轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制的H性形雙極式PWM克流調(diào)速系統(tǒng),已知電動(dòng)機(jī)參數(shù)為：%=200*,qr=48J4,=3.744=200”mm,電框電阻&=6.5Q電樞回路總電阻盧=8G,允許電流過(guò)我倍數(shù)；i=2電勢(shì)系數(shù)C,=0.121niin/,電磁時(shí)間前數(shù)4=0,015$,機(jī)電時(shí)間常數(shù)乙=0.2s，電流反饋泄波時(shí)間常數(shù)7a=0.001s,付速反饋詫波時(shí)間常數(shù)7；“=0.005h設(shè)調(diào)節(jié)器輸入榆出電樂(lè)匕二=匕二=（=10/，調(diào)節(jié)器輸入電陽(yáng)&=

24、40G。已計(jì)算出晶體管D202的開(kāi)關(guān)頻率f=lkllz,PWM環(huán)”的放大倍數(shù)K=48.S試對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)參數(shù)設(shè)計(jì).設(shè)il指標(biāo)：穩(wěn)態(tài)無(wú)靜差,電流超調(diào)量:區(qū)45%,空投起動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量區(qū),420%：過(guò)我過(guò)程時(shí)間0Jo第3章直流調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)字控制3-1直流電機(jī)額定林速取=375r/mm電樞電流班定值為，川=7605,允許過(guò)流倍數(shù)7=1.5,計(jì)算機(jī)內(nèi)部定點(diǎn)數(shù)占一個(gè)字的位置C16位），試確定數(shù)字控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速反饋存儲(chǔ)系數(shù)和電流反饋存儲(chǔ)系數(shù)，適當(dāng)考慮余量.解；定點(diǎn)數(shù)長(zhǎng)度為1個(gè)字（16位），但最定位須用作符號(hào)位,只有15位可表示量值，故最大存儲(chǔ)值Dg=2-1。電樞電流最大允許值為1.5In,考

25、慮到調(diào)“過(guò)程中瞬時(shí)值可能超過(guò)此值，故取Lg=L8h.因此，電樞電流存儲(chǔ)系數(shù)為327681.8x760=23.95J-*額定依速nN=375mm,）r13所示邏輯選觸無(wú)環(huán)流可逆系統(tǒng)的工作原理,說(shuō)明正向制動(dòng)時(shí)各處電壓極性及能量關(guān)系.帕圖443邏出選觸無(wú)環(huán)流可逆系統(tǒng)的朦理框圖如卜圖中：SAF,SAR分別是正、反組電子模擬開(kāi)關(guān).采用數(shù)字控制時(shí)，電子開(kāi)關(guān)的任務(wù)可以用條件選擇程序來(lái)完成，實(shí)際系統(tǒng)都是遺輯選觸系統(tǒng).此外，觸發(fā)裝置用來(lái)用由定時(shí)器進(jìn)行移相控制的放注發(fā)器，或采用集成觸發(fā)電路。4-6試分析位置腦動(dòng)系統(tǒng)和謂速系統(tǒng)在嘶些方面是不同的。答：位置隨動(dòng)系統(tǒng)與調(diào)速系統(tǒng)的主要區(qū)別在匕調(diào)速系統(tǒng)的詁定fit一經(jīng)設(shè)定，

26、即保持舸值，系統(tǒng)的主要作用是保證糕定和抵抗擾動(dòng)：而位置融動(dòng)系統(tǒng)的繪定盤是隨機(jī)變化的,要求榆出地潴確跟隨公定量的變化，系統(tǒng)在保證穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，更突出需要快速響應(yīng),位置隨動(dòng)系統(tǒng)的反饋是位置環(huán)，調(diào)速系統(tǒng)的反饋是速度環(huán).第5章閉環(huán)控制的異步電動(dòng)機(jī)變壓調(diào)速系統(tǒng)種轉(zhuǎn)差功率消耗型調(diào)速系統(tǒng)si異步電動(dòng)機(jī)從定了傳入轉(zhuǎn)了的電磁功率心中，仃一部分是可轉(zhuǎn)差成正比的依差功率七，根據(jù)對(duì)七處理方式的不同，可把交流調(diào)速系統(tǒng)分成哪兒類？并舉例說(shuō)明.答：從能量轉(zhuǎn)換的珀度上行,傳差功率是否增大，是消耗抻還是得到回收.是評(píng)價(jià)調(diào)速系統(tǒng)效率高低的標(biāo)志。從這點(diǎn)出發(fā)，可以把異步電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)分成三類.轉(zhuǎn)差功率消耗型調(diào)速系統(tǒng)，這種類型的個(gè)部傳

27、差功率都傳換成熟能消耗在轉(zhuǎn)子網(wǎng)路中，降電壓調(diào)速、轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速、轉(zhuǎn)子串電用調(diào)速展于這一類。在三類異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中，這類系統(tǒng)的效率最低而且想到低速時(shí)效率越低，它是以坤加轉(zhuǎn)差功率的消耗來(lái)?yè)Q取轉(zhuǎn)速的降低的（恒轉(zhuǎn)矩仇我時(shí)）.可是這類系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備成本最低,所以還有一定的應(yīng)川價(jià)值。牯爰功率饋送型調(diào)速系統(tǒng)：在這類系統(tǒng)中，除檸子銅損外，大部分轉(zhuǎn)差功率在竹子側(cè)通過(guò)變流;裝置爆出域饋入，軌速越低,能饋送的功率越多.繞線電機(jī)：1；級(jí)調(diào)速或雙饋電機(jī)調(diào)速屬這一類.無(wú)論是饋出還是饋人的轉(zhuǎn)差功率，捫除變流裝置本q的損耗后,最終都轉(zhuǎn)化成有用的功率，因此這類系統(tǒng)的效率較高，但要增加一些設(shè)備.將差功率不變型調(diào)速系統(tǒng)：在這

28、類系統(tǒng)中.轉(zhuǎn)基功率只仃傳子銅損，而且無(wú)論轉(zhuǎn)速高低,物差功率用小不變,因此效率更高，變極對(duì)數(shù)調(diào)速、變壓變頻調(diào)速揭于此類。其中變極對(duì)數(shù)調(diào)速是仃級(jí)的，應(yīng)用場(chǎng)合有限.只仃變壓變頻調(diào)速應(yīng)用最廣,可以構(gòu)成而動(dòng)態(tài)性能的交流調(diào)速系統(tǒng)，取代汽流調(diào)速：但在定于電路中須配備與電動(dòng)機(jī)容貴相當(dāng)?shù)淖儔鹤冾l器.相比之卜.設(shè)備成本最高.5-2行一臺(tái)三相四極異步電動(dòng)機(jī)，其顆定容量為5.5kW.頻率為50Hz,在某一忸況卜運(yùn)行.自定子方面輸入的功率為6.32kW,定子銅損耗為341%轉(zhuǎn)子銅損耗為237.5W,鐵心損耗為167.5兀機(jī)械損耗為45W,附加損耗為29隊(duì)試?yán)L出該電動(dòng)機(jī)的功率流程圖,注明各項(xiàng)功率或慍耗的值，并計(jì)莫在這一運(yùn)

29、行情況下該電動(dòng)機(jī)的效率、轉(zhuǎn)差率和轉(zhuǎn)速.5-3的述交流變壓調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)答；5-4何謂軟起動(dòng)器？交流并步電動(dòng)機(jī)采用軟起動(dòng)瑞有什么好處？答：帶電流閉環(huán)的電廣控制軟起動(dòng)瑞可以限制起動(dòng)電流并保持恒值,直到拈速升高后電流仃動(dòng)衰減卜.來(lái)，起動(dòng)時(shí)間也知一級(jí)降Ha起動(dòng)。主電路采用晶閘管交流調(diào)壓器,用連續(xù)地改變其愉出電樂(lè).來(lái)保證恒流起動(dòng)，穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)可用接觸器小晶閘首旁路,以免品閘管不必要地長(zhǎng)期匚作視起動(dòng)時(shí)所帶例載的大小，起動(dòng)電流可在（0.54心之何調(diào)整，以獲得最佳的起動(dòng)效果，但無(wú)論如何調(diào)整都不宜F滿我起動(dòng)。仇我略重或靜摩擦轉(zhuǎn)知較大時(shí),可在起動(dòng)時(shí)突加短時(shí)的脈沖電流,以縮短起動(dòng)時(shí)間.軟起動(dòng)的功能同樣也可以

30、用制動(dòng).用以實(shí)現(xiàn)軟停車.第6章籠型異步電動(dòng)機(jī)變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)（VVAT）轉(zhuǎn)差功率不變型調(diào)速系統(tǒng)&-1簡(jiǎn)述恒壓版比控制方式。答：繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是座以ii接控制的.當(dāng)電動(dòng)勢(shì)值抬高時(shí),可以忽略定子繞組的海班Us77阻抗壓降,而認(rèn)為定子相電壓旭七鬼.則得=常值這是恒壓頻比的控制方式.但是，在低頻時(shí)長(zhǎng)和晶都較小，定子用抗壓降所占的份量就比較顯著，不再能忽略。這時(shí)，需要人為地把電壓公拊跖一些，以使近似地補(bǔ)佇定下壓降。G-2前述井步也動(dòng)機(jī)任下面四種不同的電加一般率協(xié)調(diào)控制時(shí)的機(jī)械特性并進(jìn)行比較；（1） 恒壓恒頻正弦波供電時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性：（2） 基頻以卜電M-收率.協(xié)調(diào)控制時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性；

31、C3）基須以上恒壓變頻控制時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性；C4）但流正弦波供電時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性；答，恒壓恒頻正弦波供電時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性：當(dāng)s很小時(shí)，轉(zhuǎn)正近似9$成正比，機(jī)械特性是一段直線，s接近于1時(shí)轉(zhuǎn)矩近似與s成反比.這時(shí),re=r（s）足葉稱干原點(diǎn)的一段雙曲綻.基頻以下電壓一領(lǐng)率協(xié)調(diào)控制時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特件:恒樂(lè)頻比控制的變頻機(jī)械特性基本上是平行卜穢.硬度也較好，當(dāng)轉(zhuǎn)短增大到最大值以后，軌速再降低，特性就折回來(lái)了.而且頻率越低時(shí)最大也如值越小，能夠滿足一股的調(diào)速要求，但低速借教能力仃些差強(qiáng)人意，須對(duì)定了壓附實(shí)行補(bǔ)信。恒華/M控制是池常對(duì)恒壓頻比帝制實(shí)行電樂(lè)補(bǔ)傷的標(biāo)準(zhǔn)，可以在盤數(shù)時(shí)達(dá)到

32、m=Constant,從而改善低速性能，但機(jī)械特性還是作城性的，產(chǎn)生轉(zhuǎn)知的能力仍受到限制。迪氏Aoi控制可以得到和直流他勵(lì)電機(jī)一樣的線性機(jī)械特性，按照轉(zhuǎn)全磁通8恒定進(jìn)行控制，血且，在動(dòng)態(tài)中也盡可能保持街口恒定是矢呈控制系統(tǒng)的目標(biāo)，隹頻以上怩樂(lè)變頻捽制時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性；節(jié)向頗率提高時(shí)，同步傳速隨之提向，根大房如曖小,機(jī)蛾樸代卜他,而形狀乂本不變.基頰以上變順調(diào)逑展歸思怕功率調(diào)速.恒流正弦波供電時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械/性：恒流機(jī)械特性的線性段比較平，而最大轉(zhuǎn)矩處形狀很尖.恒流機(jī)械特性的蠟大料如值馬須率無(wú)美.恒流變顏時(shí)最大不變，似改變定子電流時(shí)，最大轉(zhuǎn)矩與電流的平方成正比.6-3如何區(qū)別交一宜一交

33、變壓變頻器是電壓源變頻器坯是乜流源變頻器？它們?cè)谛阅苌县晔裁床町悾看穑焊鶕?jù)中間直流環(huán)V宜流電源性質(zhì)的不同，鳧流環(huán)節(jié)采用大電容宓波是電陳源型逆變器.它的向浦電球波形比較平白,理想情況卜是一個(gè)內(nèi)陰為羊的怛壓源，愉出交流電壓是粉形波或梯形波?？肆鳝h(huán)節(jié)采用大電腦濾波是電流源型逆變器.它的直流電流波形比較平克，桁當(dāng)一個(gè)恒流源.輸HI交流電流是矩形波或梯形波。在性能上卻帶來(lái)了明顯的差異,主要表現(xiàn)如下：（1）無(wú)功能班的緩沖在調(diào)速系統(tǒng)中，逆變涔的負(fù)我是異步電機(jī).屆盛性偵我.在中間直流環(huán)1”j負(fù)我電機(jī)之間，除了仃功功率的傳送外，還存在無(wú)動(dòng)功率的交換。濾波器除濾波外還起著對(duì)無(wú)功功率的線沖作用，使它不致膨響到交流電

34、回。因此.兩類逆變器的區(qū)別還表現(xiàn)在采用什么儲(chǔ)能幾件（電容器或電感器）來(lái)線并無(wú)功能量.（2）德里:的阿饋用電流源型逆變器給異步電機(jī)供電的電流源型變壓變額調(diào)速系統(tǒng)仃一個(gè)顯著特征,就是容易實(shí)現(xiàn)能的問(wèn)慣，從而使十四象限運(yùn)行,適用于需要同惆制動(dòng)和經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)的生產(chǎn)機(jī)械。（3）動(dòng)態(tài)響底正由于交-直-交電流源型變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的直流電壓可以迅速改變.所以動(dòng)態(tài)響應(yīng)比較快，而電至源型變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)就慢得多.（4）輸出波形電壓源型逆變器輸出的電床波形為方波,電流源型逆變蒲輸出的電流波形為方波.（5）應(yīng)用場(chǎng)合電壓源型逆變器屈恒壓源,電壓控制響應(yīng)慢，不易波動(dòng)，所以適做多臺(tái)電機(jī)同步運(yùn)行時(shí)的供電電源，或雁臺(tái)電

35、機(jī)調(diào)速但不要求快速起制動(dòng)和快速減速的場(chǎng)合.梁用電流源型逆變器的系統(tǒng)則相反，不適用于多電機(jī)傳動(dòng).但可以滿足快速起制動(dòng)和可逆運(yùn)行的要求.6-4電壓源變頻器物出電壓是方波.愉出電流是近似正弦波：電流浪變頻器愉出電流是方波，輸出電壓是近似正弦波.能杳據(jù)此得出電壓源變頻器飾出電流波形中的諧波成分比電流源變頻器蛤出電流波形中的漕波成分小的結(jié)論？在變頻調(diào)速系統(tǒng)中負(fù)我電動(dòng)機(jī)希望得到的是正弦波電樂(lè)還是正弦波電流？答：在也流電機(jī)中,實(shí)際需要保證的應(yīng)該是正弦波電流.因?yàn)樵诮涣麟姍C(jī)繞組中只有通入三相平衡的正弦電流才能使合成的電破轉(zhuǎn)柜為恒定值，不含肽動(dòng)分量。因此，若能對(duì)電流實(shí)行閉環(huán)控制，以保證真正弦波形，顯然將比電H；

36、開(kāi)環(huán)捽制能夠獲得更好的性能.6-5采用二極管不控整流器利功率開(kāi)關(guān)器件脈寬調(diào)制（RW）逆變器組成的交一修一交變頻器行什么優(yōu)點(diǎn)？答：具有如卜優(yōu)點(diǎn)：（3） 在主電路盥流和逆變兩個(gè)幣元中,只仃逆變單元可控,通過(guò)它同時(shí)調(diào)行電壓和頰率，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單.采用全控型的功率開(kāi)關(guān)器件，只通過(guò)業(yè)動(dòng)電底脈沖進(jìn)行控制.電路也簡(jiǎn)單，效率高.（4） 掠出電壓波形雖是一系列的口a波，但由于采用r恰當(dāng)?shù)目刂萍夹g(shù)，正弦甚波的比幣較大,影響電機(jī)運(yùn)行的低次諧波受到緞大的抑制，因而轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小，提高了系統(tǒng)的調(diào)速范用和稔態(tài)性能。（5） 逆變器同時(shí)實(shí)現(xiàn)調(diào)樂(lè)和調(diào)頻.動(dòng)態(tài)響應(yīng)不受中間克流環(huán)節(jié)濁波器參數(shù)的影響，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能也得以提高.（6） 采用不可

37、控的二極管整流器,電源側(cè)功率因素較高,且不受逆變輸出電東大小的影響.6-6如何改變由晶閘管組成的交一交變樂(lè)變頻器的輸出電壓和頻率？這種變頻器適用于什么場(chǎng)合？為什么？答：正、反兩組按一定周期相互切換.在仇我卜.就獲得交變的榆出電壓ib.uofi勺幅值決定于各級(jí)可控整流裝置的控制用a,2的頻率決定于正、反兩綱整流裝置的切換頰率.如果控制角一直不變，則椅出平均電壓是方波，一般主要用廣軌機(jī)上傳動(dòng)、球磨機(jī)、水泥回利窯等大容量、低轉(zhuǎn)速的調(diào)速系統(tǒng),供電給低速電機(jī)直接傳動(dòng)時(shí)，可以省去龐大的齒輪減速箱。6-7交流網(wǎng)I變換器和直流P*Y變換器有什么異同？6-8請(qǐng)你外出時(shí)到一個(gè)變頻器廠家或變頻器專賣店索取一份任意型號(hào)的通用變頻器資料，用它與異步電動(dòng)機(jī)組成一個(gè)轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)恒標(biāo)頻比控制的調(diào)速系統(tǒng)，然后