电力拖动自动控制系统问题解答.docx

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1、习题解答(供参照)习题二2.2 系统日勺调速范围是I(X)OIOO min,规定静差率s=2%,那么系统容许日勺静差转速降是 多少？解：An 二拉(IT) = 10000.02(100.98) = 2,04rpm系统容许日勺静态速降为2.04zpm o2.3 某一调速系统，在额定负载下，最高转速特性为为ma=15004min,最低转速特性为 min =150rmin ,带额定负载时日勺速度降落A%v = 154min ,且在不一样转速下额定速 降不变，试问系统可以到达日勺调速范围有多大？系统容许日勺静差率是多少？解：1）调速范围Q = max/n（均指额定负载状况下）“max = % max

2、= 1500 15 = 14852min = min - HlN 150 - 15 = 135O = ma= 1485/135 = H2） 静差率 s = v%=15150 = 10%2.4 直流电动机为 PN=74kW,UN=220V, In=378A, nN=1430r/min, Ra=O.023 Q。相控整流 器内阻RreC=O.022 Q。采用降压调速。当生产机械规定s=20%时，求系统日勺调速范围。假如 s=30%时，则系统日勺调速范围又为多少？ ？解：Ce = (UN一/n()n =(220 378x0.023)/1430 = 0.1478Vo机An = INRICe = 378

3、(0.023 + 0.022)/0.1478 = 115rpmD = nS/(l- 5) = 1430 0.2l 15x(1- 0.2) = 3.1D = nSA(1- s) = 1430 X 0.3l 15x(1-0.3) = 5.332.5 某龙门刨床工作台采用 V-M 调速系统。已知直流电动机 Pn = 60kW,Un = 220V,In =3O5A,2v =1000rmin ,主电路总电阻 R=0.18,Ce=0.2V minr,求：(1)当电流持续时，在额定负载下日勺转速降落A%v为多少？(2)开环系统机械特性持续段在额定转速时日勺静差率SN多少？(3)若要满足D=20,sW5%日勺

4、规定，额定负载下日勺转速降落A%v又为多少？解：(I)AIN * HCe = 305 X 0.18/0.2 = 274.5/ min(2) SN=AJ% =274.5/(IoOO+ 274.5) = 21.5%(3) A = nS/D(1-) = 10000.05200.95 = 2.63rmin2.6有一晶闸管稳压电源，其稳态构造图如图所示，已知给定电压U：=8.8V、比例调整器 放大系数KP=2、晶闸管装置放大系数KS=I5、反馈系数丫=0.7。求：(1)输出电压。小(2)若把反馈线断开，Ud为何值？开环时日勺输出电压是闭环是日勺多少倍？ (3)若把反馈 系数减至Y=0.35,当保持同样日

5、勺输出电压时，给定电压U：应为多少？解：(1) ud = KpKsU/(1 + KpKs = 2 15 8.8/(1 + 2 150.7) = 12V Ud = 8.8X 2x 15 = 264V ,开环输出电压是闭环日勺22倍(3) UUd(l + KpKs)KpKs =12x(1 + 2x15x0.35)/(2x15) = 4.6V2.7某闭环调速系统日勺调速范围是1500rmin150rmin,规定系统日勺静差率S 5% ,那么 系统容许日勺静态速降是多少？假如开环系统日勺静态速降是100rmin,则闭环系统日勺开环放大 倍数应有多大？解：1) D = nNs/An(1-s)10 = 1

6、5002%n7v98%AnN =15002%/98% Xlo = 3.06r / min2) K = (A1 = 100/3.06 1 = 31.72.8 某闭环调速系统日勺开环放大倍数为15时，额定负载下电动机日勺速降为8 rmin,假如将 开环放大倍数提高到30,它日勺速降为多少？在同样静差率规定下，调速范围可以扩大多少 倍？解： Anop =(1 + KMnd =(1 +15)8 = 128假如将开环放大倍数提高到30,则速降为：Ancl = Anop /(1 + K)= 128 /(1 + 30)= 4.13rpm在同样静差率规定下，D可以扩大A% /Ancl2 = 1.937倍2.9

7、 有一 V-M 调速系统：电动机参数 PN=2.2kW, Un=220V, In=12.5A, n=1500 rmin,电枢 电阻Ra=1.5Q,电枢回路电抗器电阻RL=O.8Q,整流装置内阻RreC=I.0。,触发整流环节日勺放大倍数KS=35。规定系统满足调速范围D=20,静差率S (RE /3)2不符合要求，取a=Lla需加电流反馈放大器由于需要日勺检测电阻值大，阐明规定日勺电流信号值也大。要同步满足检测电阻小和电流 信号大日勺规定，则必须采用放大器，对电流信号进行放大。为此,取尺=L1。，则 U.=&x4=15xl.l = 165V(3) 当/d /g时，有二卜?(。；/ Q(I +

8、K)7sM (RJd U.)/G (1 + K)/ Q (1+K)=1psu; + KiUcom)(Ce(l + TC)- (? + KpKsKiRs)ld /(Ce(l + 7C)当n=0时，Idbl= KPKS (u： + KiUcom)(R + KPKSKiR)R(U： + KUcom)/ KiRs25 = (15 + 16.5Kj /1. IK, n Ki= 15 /(22.5-13.5)= 1.36 2.在题2.9日勺系统中，若主电路电感L=50mH,系统运动部分日勺飞轮惯量GD?=IENn?,整流装置采用三相零式电路，试判断按题2-9规定设计日勺转速负反馈系统能否稳定运行？如 要保

9、证系统稳定运行，容许日勺最大开环放大系数是多少？解：L = 50mH , GD2 =1.6Nm2 , H=3.3Q, Ce =0.134Vm7； =/& =0.05/3.3 = O.O15sTm = GD2R /(375Ceg) = 1.63.3(3750.1340.134303.14)= 5.28/64.33 = 0.082sTs = 0.00333sK35.955相矛盾，故系统不稳定。要使系统可以稳定运行，K最大为30.52。2.12有一种晶闸-电动机调速系统，已知：电动机：%=2.8%W, UN=22(V, In =15.6A, n =1500rmin, HJL 5 Q ,整流装置内阻R

10、WC=I 0，电枢回路电抗器电阻RLo. 8 Q ,触 发整流环节日勺放大倍数KS= 35。系统开环工作时，试计算调速范围0 = 30时日勺静差率S值。当0 = 30, s = i)时，计算系统容许日勺稳态速降。如构成转速负反馈有静差调速系统，规定0 = 30, S = IO%,在U；= IOV时=几， = n,计算转速负反馈系数。和放大器放大系数K,。解：Ce =(220-15.61.5)1500 =0.1311 V r(1)% = /NX & / C = 15.6 X 3.3 / 0.13 = 392.68r / minHmin =1500/30 = 50S = Anop / 0min =

11、 392.68 /(392.68 + 50)= 88.7%(2)O.l = ( + 5O)Nn = 5/0.9 = 5.56r minJ = KPKSu；/CegK)_ RcdICeg K) K = KpaKsCe1500 = KPKSU： /Q(1 + K)- (& 15.6)/Ce(1 + K) K = HnOPl nd)-l =(297.48 / 5.56)1 = 52.52.13旋转编码器光栅数1024,倍频系数4,高频时钟脉冲频率f = IMHz ,旋转编码器输出日勺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n = 1500rmin和n = 150rmin时日勺测速辨别率和误差率最大值。解：(1) M法：辨别率Q = ZTc601024 40.01=1.465 r / min最大误差率:60