电力拖动自动控制系统课后复习题答案
电力拖动自动控制系统试题及答案(精)
一、选择题(每小题2分,2×10=20分1、在伯德图上,截止频率越高,则系统的(.A、稳定性越好B、快速性越好C、稳态精度越高2、在可逆运行系统当中,抑制瞬时脉动环流的措施为(。
A、采用均衡电抗器B、采用平波电抗器C、采用α=β配合控制3、笼型异步电动机变压变频调速系统中基频以下调速,下列哪种方式控制性能最好(.A、恒Us/w1控制B、恒Eg/w1控制C、恒Er/w1控制4、α=β配合控制双闭环可逆直流调速系统制动过程主要阶段是(.A、本组逆变阶段B、它组反接制动阶段C、它组逆变阶段5、α=β配合控制双闭环可逆直流调速系统制动过程,本组逆变阶段的能量流向为(。
A、电网到电动机B、电动机到电网C、平波电抗器到电网6、逻辑控制无环流可逆系统中,下面不能作为逻辑控制环节输入信号的是(。
A、“零电流检测”信号U i0B、“转矩极性鉴别”信号U i*C、转速给定信号U n*7、α=β配合控制双闭环可逆直流调速系统制动过程,正组VF由整流状态进入本组逆变阶段时,反组VR的工作状态变化为(.A、待逆变状态变为待整流B、待逆变状态变为整流C、待逆变状态变为逆变8、采用准PI调节器的目的是(.A、提高系统增益B、减小高频干扰C、抑制运算放大器零点漂移9、在转速、电流双闭环调速系统带额定负载启动过程中,转速n达到峰值时,电枢电流值为(A、I d=0B、I d=I dLC、I d=I dm10、在转速、电流双闭环调速系统中,以下哪一项影响最大电流I dm的设计(.A、运算放大器B、稳压电源C、电动机允许的过载能力二、填空题(每小题2分,2×5=10分1、转速、电流双闭环直流调速系统中,电流调节器输出限幅的作用是。
2、直流调速系统的稳态性能指标有、。
3、转速、电流双闭环系统,采用PI调节器,稳态运行时,转速n取决于,ASR 的输出量取决于。
4、异步电动机的动态模型由电压方程、磁链方程、______和______组成.5、异步电动机动态数学模型的性质是一个______、______、强耦合的多变量系统。
电力拖动自动控制系统复习题及答案
电力拖动自动控制系统复习题及答案一、基础题1、反馈控制系统的作用是:抵抗扰动,服从给定。
2、带比例放大器的反馈控制闭环调速系统是有静差的调速系统,采用比例积分(PI)调节器的闭环调速系统是无静差的调速系统。
3、实际上运算放大器的开环放大系数并不是无穷大,特别是为了避免零点飘移而采用准IP调节器。
4、对于调速系统,最重要的动态性能是抗扰性能,主要是抗负载扰动和抗电网电压扰动的性能。
5、调速系统的动态指标以抗扰性能为主,而随动系统的动态指标则以动态跟随性能为主。
6、超调量的表达式为:δ=(Cmax-C∞)/C∞×100%。
7、在基频以下,磁通恒定时转矩也恒定,属于恒转矩调速性质,而在基频以上,转速升高时转矩降低,属于恒功率调速。
8、当电动机由三相平衡正弦电压供电时,磁链幅值一定时,u S 的大小与电压角频率δ1 成正比,其方向则与磁链矢量正交。
9、调速系统的动态性能就是抵抗扰动的能力。
10、抗扰性能是反馈控制系统最突出的特征之一。
11、转速反馈闭环调速系统的精度信赖于给定和反馈检测精度。
12、比例调节器的输出只取决于输入偏差量的现状;而积分调节器的输出则包含了输入偏差量的全部历史。
13、在起动过程中转速调节器ASR经历了快速进入饱和、饱和、退饱和、三种情况。
14、自动控制系统的动态性能指标包括:跟随性能指标和扰动性能指标。
15、动态降落的表达式为:(△Cmax/Cb) ×100%。
16、基频以上变频调速属于恒功率调速。
17、异步电机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。
18、两种最基本的直流调速方式为:调压调速方式和弱磁调速方式。
19、在典型II型系统性能指标和参数的关系分析中,引入了h,h 是斜率为–20dB/dec的中频段的宽度,称作中频宽。
20、Ws*+W =W1* 是转差频率控制系统突出的特点或优点。
21、异步电机的数学模型由电压方程、磁链方程、转矩方程和运动方程组成。
电力拖动自动控制系统课后习题答案全内含两份阮毅陈伯时完整版
电力拖动自动控制系统课后习题答案全内含两份阮毅陈伯时HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】电力拖动自动控制系统 课后习题答案{全,内含两份,二无一失}——运动控制系统第四版{上海大学 阮毅 陈伯时}1-1为什么PWM-电动机系统比晶闸管----电动机系统能够获得更好的动态性能?答:PWM 开关频率高,响应速度快,电流容易连续,系统频带宽,动态响应快,动态抗扰能力强。
1-2试分析有制动通路的不可逆PWM 变换器进行制动时,两个VT 是如何工作的?答:制动时,由于1g U 的脉冲变窄而导致d i 反向时,U g2变正,于是VT 2导通,VT 2导通,VT 1关断。
1-3调速范围和静差率的定义是什么?调速范围,静态速降和最小静差之间有什么关系为什么脱离了调速范围,要满足给定的静差率也就容易得多了答:生产机械要求电动机提供的最高转速max n 和最低转速min n 之比叫做调速范围,用字母D 表示,即:m inm ax n n D负载由理想空载增加到额定值时,所对应的转速降落N n ∆与理想空载转速min 0n 之比,称为系统的静差率S,即:min0n n s N ∆= 调速范围,静差速降和最小静差之间的关系为:由于在一定的N n 下,D 越大,m in n 越小N n ∆又一定,则S 变大。
所以,如果不考虑D ,则S 的调节也就会容易,1-4.某一调速系统,测得的最高转速特性为m in /1500max 0r n =,最低转速特性为m in /150min 0r n =,带额定负载的速度降落m in /15r n N =∆,且不同转速下额定速降N n ∆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大解1-5闭环调速系统的调速范围是1500----150r/min ,要求系统的静差S<=2%,那末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1,min /06.3%)21(10%21500)1(101501500min max r S D S n n n n D N =-⨯≤-=∆===则 2,7.31106.31001=-≥+=∆∆K K n n cl op则1-6某闭环调速系统的开环放大倍数为15时,额定负载下电动机的速降为8 r/min ,如果将开环放大倍数他提高到30,它的速降为多少在同样静差率要求下,调速范围可以扩大多少倍同样静差率的条件下调速范围与开环放大倍数加1成正比1-7某调速系统的调速范围D=20,额定转速min /1500r n =,开环转速降落min /240r n Nop =∆,若要求静差率由10%减少到5%则系统的开环增益将如何变化?解:原系统在调速范围D=20,最小转速为:min /75201500max min r D n n ===, 原系统在范围D=20,静差率为10%时,开环增益为:静差率10%时原系统的开环增益为: 1-8转速单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答:1)闭环调速系统可以比开环调速系统硬得多的稳态特性,从而在保证一定静差率的要求下,能够提高调速范围。
电力拖动自动控制系统习题集附带答案
一、选择题1.转速电流双闭环调速系统中的两个调速器通常采用的控制方式是A .PIDB .PIC .PD .PD2.静差率和机械特性的硬度有关,当理想空载转速一定时,特性越硬,则静差率A .越小B .越大C .不变D .不确定3.下列异步电动机调速方法属于转差功率消耗型的调速系统是A .降电压调速B .串级调速C .变极调速D .变压变频调速根据能量转换的角度看,把调速系统分为三类第一类:转差功率消耗型,包括将电压调速,转差离合器调速,转子串电阻调速第二类:转差功率馈送型,包括串级调速,双馈电动机调速第三类:转差功率不变型,包括变极调速,变频变压调速4.可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行,实现无静差调速的是A .比例控制B .积分控制C .微分控制D .比例微分控制积分控制可以使系统在无警察的情况下保持恒速运行,实现无静差调速5.控制系统能够正常运行的首要条件是A .抗扰性B .稳定性C .快速性D .准确性控制系统正常工作,稳定性是首要条件。
6.在定性的分析闭环系统性能时,截止频率ωc 越低,则系统的稳定精度A .越高B .越低C .不变D .不确定截止频率与相角裕度对应,截止频率越高,系统响应变快,但稳定性变差。
7.常用的数字滤波方法不包括A .算术平均值滤波B .中值滤波C .中值平均滤波D .几何平均值滤波8.转速电流双闭环调速系统中电流调节器的英文缩写是A .ACRB .A VRC .ASRD .ATR9.双闭环直流调速系统的起动过程中不包括A .转速调节阶段B .电流上升阶段C .恒流升速阶段D .电流下降阶段10.三相全波整流电路的平均整流电压为A .20.9cos U αB .21.17cos U αC .22.34cos U αD .21.35cos U α11.下列不属于双闭环直流调速系统启动过程特点的是A .饱和非线性控制B .转速超调C .准时间最优控制D .饱和线性控制12.下列交流异步电动机的调速方法中,应用最广的是A .降电压调速B .变极对数调速C .变压变频调速D .转子串电阻调速13.SPWM 技术中,调制波是频率和期望波相同的A .正弦波B .方波C .等腰三角波D .锯齿波14.下列不属于异步电动机动态数学模型特点的是A .高阶B .低阶C .非线性D .强耦合15.在微机数字控制系统的中断服务子程序中中断级别最高的是A .故障保护B .PWM 生成C .电流调节D .转速调节16.比例微分的英文缩写是A .PIB .PDC .VRD .PID17.调速系统的静差率指标应以何时所能达到的数值为准A .平均速度B .最高速C .最低速D .任意速度18.下列异步电动机调速方法属于转差功率馈送型的调速系统是A .降电压调速B .串级调速C .变极调速D .变压变频调速19.在定性的分析闭环系统性能时,截止频率ωc 越高,则系统的稳定精度A .越高B .越低C .不变D .不确定20.采用旋转编码器的数字测速方法不包括A .M 法B .T 法C .M/T 法D .F 法21.转速电流双闭环调速系统中转速调节器的英文缩写是A .ACRB .A VRC .ASRD .ATR22.下列关于转速反馈闭环调速系统反馈控制基本规律的叙述中,错误的是A .只用比例放大器的反馈控制系统,其被调量仍是有静差的B .反馈控制系统可以抑制不被反馈环节包围的前向通道上的扰动C .反馈控制系统的作用是:抵抗扰动、服从给定D .系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度23.笼型异步电动机变压变频调速系统中基频以下调速,下列哪种方式控制性能最好A .恒1s U ω控制B .恒1r E ω控制C .恒1g E ω控制D .恒1sE ω控制24.SPWM 技术中,载波是频率比期望波高得多的A .正弦波B .方波C .等腰三角波D .锯齿波25.下列不属于交流异步电动机动态数学模型特点的是A .高阶B .线性C .非线性D .强耦合26.在微机数字控制系统的故障保护中断服务子程序中,工作程序正确的是A .显示故障原因并报警——分析判断故障——封锁PWM 输出——系统复位B .显示故障原因并报警——封锁PWM 输出——分析判断故障——系统复位C .封锁PWM 输出——分析判断故障——显示故障原因并报警——系统复位D .分析判断故障——显示故障原因并报警——封锁PWM 输出——系统复位27.正弦波脉宽调制的英文缩写是A .PIDB .PWMC .SPWMD .PD28.转速负反馈调速系统的静特性方程中K 的表达式为A .s e K K C α=B .p s e K K KC =C .p s K K K α=D .p s eK K K C α= 29.采用比例积分调节器的闭环调速系统一定属于A .无静差调速系统B .有静差调速系统C .双闭环调速系统D .交流调速系统30.异步电动机数学模型的组成不包括A .电压方程B .磁链方程C .转矩方程D .外部扰动二、填空题1.常用的可控直流电源有晶闸管整流器、静止式可控整流器、直流斩波器或脉宽调制变换器。
《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》(第四版)课后习题答案
《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》(第四版)课后习题答案对于《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》的学习,在课后应该做一些练习题加以巩固。
一下是给大家的《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》(第四版)课后习题答案,希望对你有帮助。
一判断题1弱磁控制时电动机的电磁转矩属于恒功率性质只能拖动恒功率负载而不能拖动恒转矩负载。
(Ⅹ)2采用光电式旋转编码器的数字测速方法中,M法适用于测高速,T法适用于测低速。
(√)3只有一组桥式晶闸管变流器供电的直流电动机调速系统在位能式负载下能实现制动。
(√)4直流电动机变压调速和降磁调速都可做到无级调速。
(√)5静差率和机械特性硬度是一回事。
(Ⅹ)6带电流截止负反馈的转速闭环系统不是单闭环系统。
(Ⅹ)7电流—转速双闭环无静差可逆调速系统稳态时控制电压Uk的大小并非仅取决于*速度定Ug的大小。
(√)8双闭环调速系统在起动过程中,速度调节器总是处于饱和状态。
(Ⅹ)9逻辑无环流可逆调速系统任何时候都不会出现两组晶闸管同时封锁的情况。
(Ⅹ)10可逆脉宽调速系统中电动机的转动方向(正或反)由驱动脉冲的宽窄决定。
(√)11双闭环可逆系统中,电流调节器的作用之一是对负载扰动起抗扰作用。
(Ⅹ)与开环系统相比,单闭环调速系统的稳态速降减小了。
(Ⅹ)12α=β配合工作制的可逆调速系统的制动过程分为本组逆变和它组制动两阶段(√)13转速电流双闭环速度控制系统中转速调节为PID调节器时转速总有超调。
(Ⅹ)14电压闭环相当于电流变化率闭环。
(√)15闭环系统可以改造控制对象。
(√)16闭环系统电动机转速与负载电流(或转矩)的稳态关系,即静特性,它在形式上与开环机械特性相似,但本质上却有很大的不同。
17直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电动势反电势不变。
(√)18直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电枢电压不变。
(Ⅹ) 19电压闭环会给闭环系统带来谐波干扰,严重时会造成系统振荡。
(√)20对电网电压波动来说,电压环比电流环更快。
电力拖动自动控制系统习题集附带参考答案
一、选择题1.转速电流双闭环调速系统中的两个调速器通常采用的控制方式是A.PID B.PI C.P D.PD2.静差率和机械特性的硬度有关,当理想空载转速一定时,特性越硬,则静差率A.越小B.越大C.不变D.不确定3.下列异步电动机调速方法属于转差功率消耗型的调速系统是A.降电压调速B.串级调速C.变极调速D.变压变频调速根据能量转换的角度看,把调速系统分为三类第一类:转差功率消耗型,包括将电压调速,转差离合器调速,转子串电阻调速第二类:转差功率馈送型,包括串级调速,双馈电动机调速第三类:转差功率不变型,包括变极调速,变频变压调速4.可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行,实现无静差调速的是A.比例控制B.积分控制C.微分控制D.比例微分控制积分控制可以使系统在无警察的情况下保持恒速运行,实现无静差调速5.控制系统能够正常运行的首要条件是A.抗扰性B.稳定性C.快速性D.准确性控制系统正常工作,稳定性是首要条件。
6.在定性的分析闭环系统性能时,截止频率ωc越低,则系统的稳定精度A.越高B.越低C.不变D.不确定截止频率与相角裕度对应,截止频率越高,系统响应变快,但稳定性变差。
7.常用的数字滤波方法不包括A.算术平均值滤波B.中值滤波C .中值平均滤波D .几何平均值滤波8.转速电流双闭环调速系统中电流调节器的英文缩写是A .ACRB .AVRC .ASRD .ATR9.双闭环直流调速系统的起动过程中不包括A .转速调节阶段B .电流上升阶段C .恒流升速阶段D .电流下降阶段10.三相全波整流电路的平均整流电压为A .20.9cos U αB .21.17cos U αC .22.34cos U αD .21.35cos U α11.下列不属于双闭环直流调速系统启动过程特点的是A .饱和非线性控制B .转速超调C .准时间最优控制D .饱和线性控制12.下列交流异步电动机的调速方法中,应用最广的是A .降电压调速B .变极对数调速C .变压变频调速D .转子串电阻调速13.SPWM 技术中,调制波是频率和期望波相同的A .正弦波B .方波C .等腰三角波D .锯齿波14.下列不属于异步电动机动态数学模型特点的是A .高阶B .低阶C .非线性D .强耦合15.在微机数字控制系统的中断服务子程序中中断级别最高的是A .故障保护B .PWM 生成C .电流调节D .转速调节16.比例微分的英文缩写是A .PIB .PDC .VRD .PID17.调速系统的静差率指标应以何时所能达到的数值为准A .平均速度B .最高速C .最低速D .任意速度18.下列异步电动机调速方法属于转差功率馈送型的调速系统是A .降电压调速B .串级调速C .变极调速D .变压变频调速19.在定性的分析闭环系统性能时,截止频率ωc 越高,则系统的稳定精度A .越高B .越低C .不变D .不确定20.采用旋转编码器的数字测速方法不包括A .M 法B .T 法C .M/T 法D .F 法21.转速电流双闭环调速系统中转速调节器的英文缩写是A .ACRB .AVRC .ASRD .ATR22.下列关于转速反馈闭环调速系统反馈控制基本规律的叙述中,错误的是A .只用比例放大器的反馈控制系统,其被调量仍是有静差的B .反馈控制系统可以抑制不被反馈环节包围的前向通道上的扰动C .反馈控制系统的作用是:抵抗扰动、服从给定D .系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度23.笼型异步电动机变压变频调速系统中基频以下调速,下列哪种方式控制性能最好A .恒1s U ω控制B .恒1r E ω控制C .恒1g E ω控制D .恒1s E ω控制24.SPWM 技术中,载波是频率比期望波高得多的A .正弦波B .方波C .等腰三角波D .锯齿波25.下列不属于交流异步电动机动态数学模型特点的是A .高阶B .线性C .非线性D .强耦合26.在微机数字控制系统的故障保护中断服务子程序中,工作程序正确的是A .显示故障原因并报警——分析判断故障——封锁PWM 输出——系统复位B .显示故障原因并报警——封锁PWM 输出——分析判断故障——系统复位C .封锁PWM 输出——分析判断故障——显示故障原因并报警——系统复位D .分析判断故障——显示故障原因并报警——封锁PWM 输出——系统复位27.正弦波脉宽调制的英文缩写是A .PIDB .PWMC .SPWMD .PD28.转速负反馈调速系统的静特性方程中K 的表达式为A .s e K K C α=B .p s e K K KC = C .p s K K K α=D .p s eK K K C α= 29.采用比例积分调节器的闭环调速系统一定属于A .无静差调速系统B .有静差调速系统C .双闭环调速系统D .交流调速系统30.异步电动机数学模型的组成不包括A .电压方程B .磁链方程C .转矩方程D .外部扰动二、填空题1.常用的可控直流电源有晶闸管整流器、静止式可控整流器、直流斩波器或脉宽调制变换器。
《电力拖动自动控制系统》答案(全)
1-8转速单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?答:1)闭环调速系统可以比开环调速系统硬得多的稳态特性,从而在保证一定静差率的要求下,能够提高调速范围。
为此,所需付出的代价是需增设电压放大器以及检测与反馈装置。
2)能。
因为)1()1(*k C RI k C U k k n e d e ns p +-+=,由公式可以看出,当其它量均不变化时,n 随着*n U 的变化而变化3)能。
因为转速和反馈电压比有关。
4)不,因为反馈控制系统只对反馈环所包围的前向通道上的扰动起抑制作用 ,而测速机励磁不是。
1-9在转速负反馈调节系统中,当电网电压、负载转矩,电动机励磁电流,电枢电流、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,问系统对于上述各量有无调节能力?为什么?答:系统对于上述各量中电网电压、负载转矩,电动机励磁电流,电枢电流、电枢电阻、有调节能力。
因为它们在闭环系统的前向通道中,对于测速发电机励磁各量发生变化,没有调节能力。
因为它不在闭环系统的前向通道中。
1-13 在电压负反馈单闭环有静差调速系统中,当下列参数发生变化时,系统是否有调节作用,为什么?(1)放大器的放大倍数Kp (2)供电电网电压 (3)电枢电阻Ra (4)电动机励磁电流 (5)电压反馈系数a答:3)电枢电阻,4)电动机励磁电流,(5)电压反馈系数a无调节作用。
因为反馈控制系统所能抑制的只是被反馈包围的前向通道上的扰动。
16.为什么用积分控制的调速系统是无静差的?在转速负反馈调速系统中,当积分调节器的输入偏差电压0=∆U 时,调节器的输出电压是多少?它取决于那些因素?答: 使用积分控制时可以借助积分作用,使反馈电压n U 与给定电压*n U 相等,即使n U ∆为零C U 一样有输出,不再需要n U ∆来维持C U ,由此即可使输出稳定于给定值使调速系统无静差。
电力拖动自动控制系统_哈尔滨工程大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
电力拖动自动控制系统_哈尔滨工程大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.相对于直流PWM调速系统,V-M系统()。
答案:功率更高2.某直流降压调速系统的额定转速为1430r/min,额定转速降为115r/min,如果希望静差率不超过20%,则能满足的调速范围为()。
答案:3.13.按工程设计方法设计转速、电流双闭环直流调速系统的调节器,设计原则是()。
答案:先内环后外环4.可逆直流调速系统中,电动机工作于反转电动状态时,整流装置为()。
答案:反组桥整流5.可以消除可逆V-M系统的瞬时脉动环流的方法包括()。
答案:采用逻辑无环流控制6.采用a=b配合工作制的可逆V-M系统,正、反组桥控制电压是()。
答案:正组桥由电流调节器输出给定7.采用a=b配合工作制的可逆V-M系统,当正组桥处于逆变状态,反组桥处于待整流状态,电动机工作在()时。
答案:反向回馈制动8.转速、电流反馈控制直流可逆调速系统在正反转切换的过渡过程中,实现电动机能量回馈电网的过程是()阶段。
答案:它组逆变9.桥式可逆直流PWM调速系统在电动机工作于()状态可能会引起泵升电压。
答案:回馈制动10.离散化是()控制系统的主要特点之一。
答案:数字11.异步电动机按转子()的矢量控制系统的数学模型等效为直流电动机模型,可以仿照直流电动机的控制方法控制电磁转矩与磁链。
答案:磁链定向12.转速闭环直流调速系统不能够有效抑制的扰动包括()。
答案:测速误差13.转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统可以通过控制转差角频率来控制转矩的前提是()。
答案:保持气隙磁通不变14.相对于模拟控制系统,微机数字控制系统()。
答案:稳定性好15.桥式可逆直流PWM调速系统在主电路上设置制动电阻的原因是()。
答案:抑制泵升电压16.转速、电流反馈控制直流可逆调速系统在停车的过渡过程中,实现电动机正向电流衰减到零的是()阶段。
答案:本组逆变17.a=b配合工作制的可逆V-M系统需要设置最小逆变角()最小触发角。
电力拖动自动控制系统-第四版完整版-陈伯时
电力拖动自动控制系统第四版课后答案习题二2-1 试分析有制动通路的不可逆PWM 变换器进行制动时,两个VT 是如何工作的答:先减小控制电压,使1gU 得正脉冲变窄,负脉冲变宽,从而使平均电枢电压dU 降低。
但是由于机械惯性,转速和反电势还来不及变化,因而造成dEU>的局面,很快电流di 反向,VD2 截止,在onttT≤<期间2gU 为正,于是VT2 导通反向电流产生能耗制动作用。
在onTtTt≤<+期间,VT2 关断,di−经VD1 续流,向电源回馈能量。
同时VD1 两端压降钳住VT1,使他不能导通。
在制动状态,VT2 和VD1 轮流导通,VT1 始终关断。
在制动阶段,VT1 始终不导通。
VT2 导通期间,并能耗制动;VT2 不导通期间,VD1 续流,并回馈制动。
2.2 系统的调速范围是1000~100 r min ,要求静差率s=2%,那么系统允许的静差转速降是多少?n s解:∆n = nD(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n0 max = 1500r min ,最低转速特性为n= 150r min ,带额定负载时的速度降落∆n N = 15r min ,且在不0 min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 min (均指额定负载情况下)maxn max = n0 max - ∆n N = 1500 -15 = 1485n min = n0 min - ∆n N = 150 -15 = 135D = n max n min = 1485 135 = 112) 静差率s = ∆nNn0 = 15 150 = 10%2.4 直流电动机为P N=74kW,UN=220V,I N=378A,n N=1430r/min,Ra=0.023Ω。
《电力拖动自动控制系统》习题解答(1-2)
《电力拖动自动控制系统》部分习题解答第一章1. 什么叫调速范围、静差率?它们之间有什么关系?怎样才能扩大调速范围? 答:①调速范围——电动机在额定负载下调速时,允许的最高转速max n 与最低转速min n 之比叫做调速范围,用D 表示,即minmaxn n D =②静差率——当系统在某一转速下运行时,负载由理想空载增加到额定值所对应的转速降落N n ∆与理想空载转速0n 之比,称作静差率S ,即0Nn n S ∆=③直流变压调速系统中调速范围、静差率和额定速降之间的关系为)1(s n s n D N N -∆=④采用闭环控制方式,使转速降落N n ∆能够大幅度下降,才能在保证静差率S 不变的前提下扩大调速范围。
2. 某一调速系统,测得的最高速特性为n 0max =1500 r/min ,带额定负载时的速降N n ∆=15 r/min ,最低速特性为n 0min =100 r/min ,额定速降不变,试问系统能达到的调速范围有多大?系统允许的静差率是多少?解:已知N n ∆=15 r/min ,有n max =n 0max -N n ∆=1500 r/min -15 r/min =1485 r/min n min =n 0min -N n ∆=100 r/min -15 r/min =85 r/min 于是 调速范围47.17851585min max ===n n D静差率%15%10010015%100min0=⨯=⨯∆=n n s N答:系统能达到的调速范围是17.47;允许的静差率是15%。
3. 为什么加负载后直流电动机的转速会降低,它的实质是什么?答:实质是负载电流增大后,电枢电阻上压降增大,使E 减小,导致转速n 必然下降。
4. 某调速系统的调速范围是1500 ~ 150 r/min ,要求静差率为s =2% ,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100 r/min ,则闭环系统的开环放大系数应有多大?解: ①已知101501500==D ,又)1(s n s n D N N -∆=06.3)02.01(1002.01500)1(N N =-⨯=-=∆s D s n n r/min也可以这样计算n n n n n s NNN ∆+∆=∆=min 0 min r/06.302.0102.01501min N =-⨯=-=∆s s n n ②因为 K 1opcl +∆=∆n n 所以 68.31106.31001K clop =-=-∆∆=n n 答:要求静差率为s =2%时,系统允许的静态速降是3.06r/min ;如果开环系统的静态速降是100 r/min ,则闭环系统的开环放大系数应有31.68。
《电力拖动自动控制系统》习题答案
第一章闭环控制的直流调速系统1-1 为什么 PWM —电动机系统比晶闸管—电动机系统能够获得更好的动态性能? 答:PWM —电动机系统在很多方面有较大的优越性:(1) 主电路线路简单,需用的功率器件少。
(2) 开关频率高,电流容易连续,谐波少,电机损耗及发热都较小。
(3) 低速性能好,稳速精度高,调速范围宽,可达 1:10000 左右。
(4) 若与快速响应的电动机配合,则系统频带宽,动态响应快,动态抗扰能力强。
(5) 功率开关器件工作在开关状态,导通损耗小,当开关频率适当时,开关损耗也不大,因而装置效率较高。
(6) 直流电源采用不控整流时,电网功率因数比相控整流器高。
1-2 试分析有制动通路的不可逆 PWM 变换器进行制动时,两个 VT 是如何工作的。
答:在制动状态中,i d 为负值,VT 2 就发挥作用了。
这种情况发生在电动运行过程中需要降 速的时候。
这时,先减小控制电压,使U g 1 的正脉冲变窄,负脉冲变宽,从而使平均电枢电 压U d 降低。
但是,由于机电惯性,转速和反电动势还来不及变化,因而造成 E > U d ,很 快使电流 i d 反向,VD 2 截止,在 t on δ t <T时,U g 2 变正,于是VT 2 导通,反向电流沿回路 3 流通,产生能耗制动作用。
在T δ t <T+ t on 时,VT 2 关断, i d 沿回路 4 经VD 1 续流,向电源回馈制动,与此同时,VD 1 两端压降钳住VT 1 使它不能导通。
在制动状态中,VT 2 和VT 1轮流导通,而VT 1 始终是关断的。
在轻载电动状态,这时平均电流较小,以致在VT 1 关断后 i d 经VD 2 续流时,还没有达到周期T,电流已经衰减到零,这时VD 2 两端电压也降为零,VT 2 便提前导通了,使电流反向, 产生局部时间的制动作用。
1-3 调速范围和静差率的定义是什么?调速范围、静差速降和最小静差率之间有什么关 系?为什么说“脱离了调速范围,要满足给定的静差率也就容易得多了”? 答:生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做调速范围,用字母D表示,即D =n max n min其中,n max 和 n min 一般都指电动机额定负载时的最高和最低转速,对于少数负载很轻的机械,可以用实际负载时的最高和最低转速。
电力拖动自动控制系统运动控制系统第五版课后练习题含答案
电力拖动自动控制系统运动控制系统第五版课后练习题含答
案
一、单选题
1.答案:A
2.答案:B
3.答案:D
4.答案:A
5.答案:B
6.答案:C
7.答案:D
8.答案:B
9.答案:A
10.答案:C
二、多选题
1.答案:ABD
2.答案:ACD
3.答案:AD
4.答案:ABC
5.答案:ABCD
三、判断题
1.答案:正确
2.答案:错误
3.答案:正确
4.答案:错误
5.答案:错误
四、简述题
1.答案:
运动控制系统是指一种能够对运动进行控制和调节的系统。
它主要由控制单元、执行机构和传感器三部分组成。
其中,控制单元可用PLC或电脑实现,执行机构可以是电动机、液压机、气动机等,传感器则负责感知物体的位置、速度等信息,并将这些信息反馈给控制单元。
2.答案:
电力拖动自动控制系统主要由电动机、变频器、PLC等组成。
其中,电动机作
为执行机构,通过变频器调节电机的转速和转矩;PLC则作为控制单元,利用编程
对电机进行精确的控制和调节,以实现系统所要求的功能。
五、计算题
1.答案:500转/分
2.答案:1000N
3.答案:50N·m
4.答案:12.5次/min
5.答案:750W
以上为本次课后练习题的答案,希望大家认真做好每一道题,提升自身的运动控制能力。
《电力拖动自动控制系统》(第四版)习题答案
《电⼒拖动⾃动控制系统》(第四版)习题答案n 《电⼒拖动⾃动控制系统—运动控制系统》习题2-2 调速系统的调速范围是 1000~100r/min ,要求静差率 s=2%,那么系统允许的稳态速降是多少?解:系统允许的稳态速降n N = sn min (1 s )= 0.02 ×100 (1 ? 0.02) = 2.04(r min )2-5 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 P N = 60kW ,U N = 220V , I N = 305 A , n N = 1000 r min ,主电路总电阻 R = 0.18? ,C e = 0.2V ? min r ,求:(1)当电流连续时,在额定负载下的转速降落 ?n N 为多少?(2)开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率 s N 多少?(3)额定负载下的转速降落 ?n N 为多少,才能满⾜ D = 20, s ≤ 5% 的要求。
解:(1)当电流连续时,在额定负载下的转速降落n N = I N R = 305 × 0.18= 274.5(r min )C e0.2 (2)开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率s N =N ?n N+ ?n N=274.5≈ 0.215 = 21.5%1000 + 274.5(3)额定负载下满⾜ D = 20, s ≤ 5% 要求的转速降落n N =n N s D (1 ? s )= 1000 × 0.0520 × (1 ? 0.05)≈ 2.63(r min )UN 解:(1)C e =?IdRanN= 220 ?12.5 ×1.5 0.1341V ?min/ r1500nop =RI NCe=12.5 ×(1.5 +1.0 +0.8)0.1341= 307.6r / min(2)?n =n N s ≤ 1500×0.1 =8.33r / min cl D(1 ?s) 20 × (1 ?0.1)(3)n op 307.6(4)闭环系统的开环放⼤系数为 K = ? 1 = ? 1 = 35.93 n clK 8.33 35.93 运算放⼤器所需的放⼤倍数 K p =K s α / C e = = 13.7735 × 0.01 / 0.1341解:R = 4.8?Rs/ R = 0.3125 <1/ 3图见49 页2-12 有⼀晶闸管-电动机调速系统,已知:电动机PN = 2.8kW ,UN= 220V ,IN= 15.6A ,nN =1500r min ,Ra=1.5?,整流装置内阻Rrec=1?,电枢回路电抗器电阻RL=0.8?,触发整流环节的放⼤倍数Ks = 35 。
《电力拖动自动控制系统》参考答案
《电力拖动自动控制系统》参考答案:第一章一、填空题:1.答案:静止可控整流器直流斩波器2.答案:调速范围静差率.3.答案:恒转矩、恒功率4.答案:脉冲宽度调制二、判断题:答案:1.×、2. √、三、问答题:1.答案:生产机械的转速n与其对应的负载转矩T L的关系。
1.阻转矩负载特性;2.位转矩负载特性;3.转矩随转速变化而改变的负载特性,通风机型、恒功率、转矩与转速成比例;4.转矩随位置变化的负载特性。
2.答案:放大器的放大系数K p,供电电网电压,参数变化时系统有调节作用。
电压负反馈系统实际上只是一个自动调压系统,只有被反馈环包围部分参数变化时有调节作用。
3.答案:U d减少,转速n不变、U d增加。
4.答案:生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做调速范围。
当系统在某一转速下运行时,负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落与理想空载转速之比,称作转差率。
静态速降值一定,如果对静差率要求越严,值越小时,允许的调速范围就越小。
5.答案:反馈控制系统的作用是:抵抗扰动,服从给定。
系统能有效地抑制一切被负反馈环所包围的前向通道上的扰动作用。
但完全服从给定作用。
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。
可见,测速发电机的励磁量发生变化时,系统无能为力。
6.答案:采用比例积分调节器的闭环调速系统是无静差调速系统。
积分控制可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行,原因是积分调节器的输出包含了输入偏差量的全部历史。
可以实现无静差调速。
四、计算题:1.答案:开环系统的稳态速降:354.33r/min;满足调速要求所允许的稳态速降:8.33r/min;闭环系统的开环放大系数:41.542.答案:42.5N•M,3.41N•M3.答案:T=62.92N•M,n=920r/min,cosФ=0.784.答案:α=0。
时n0=2119r/min, α=30。
时n0=1824r/min,α=31.1。
电力拖动自动控制系统课后答案
习 题 二2、2 系统的调速范围就是1000~100min r ,要求静差率s=2%,那么系统允许的静差转速降就是多少?解:10000.02(100.98) 2.04(1)n n sn rpm D s ∆==⨯⨯=-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0max 1500min n r =,最低转速特性为 0min 150min n r =,带额定负载时的速度降落15min N n r ∆=,且在不同转速下额定速降 不变,试问系统能够达到的调速范围有多大?系统允许的静差率就是多少?解:1)调速范围 max min D n n =(均指额定负载情况下)max 0max 1500151485N n n n =-∆=-= min 0min 15015135N n n n =-∆=-= max min 148513511D n n ===2) 静差率 01515010%N s n n =∆==2、5 某龙门刨床工作台采用V-M 调速系统。
已知直流电动机60,220,305,1000min N N N N P kW U V I A n r ====,主电路总电阻R=0、18Ω,Ce=0、2V •min/r,求:(1)当电流连续时,在额定负载下的转速降落N n ∆为多少? (2)开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率N S 多少? (3)若要满足D=20,s ≤5%的要求,额定负载下的转速降落N n ∆又为多少?解:(1)3050.180.2274.5/min N N n I R r ∆=⨯=⨯= (2) 0274.5(1000274.5)21.5%N N S n n =∆=+=(3) [(1)]10000.05[200.95] 2.63/min N n n S D s r ∆=-=⨯⨯=2、7 某闭环调速系统的调速范围就是1500r/min~150r/min,要求系统的静差率5%s ≤,那么系统允许的静态速降就是多少?如果开环系统的静态速降就是100r/min,则闭环系统的开环放大倍数应有多大? 解: 1)()s n s n D N N -∆=1/1015002%/98%N n =⨯∆⨯15002%/98%10 3.06/min N n r ∆=⨯⨯=2、9 有一V-M 调速系统:电动机参数P N =2、2kW, U N =220V , I N =12、5A, n N =1500 r/min,电枢电阻R a =1、5Ω,电枢回路电抗器电阻RL=0、8Ω,整流装置内阻R rec =1、0Ω,触发整流环节的放大倍数K s =35。
电力拖动自动控制系统运动控制四版课后习题答案,基本全
习题解答(供参考) 习题二2.2 系统的调速围是1000~100min r ,要求静差率s=2%,那么系统允许的静差转速降是多少? 解:10000.02(100.98) 2.04(1)n n sn rpm D s ∆==⨯⨯=-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0max 1500min n r =,最低转速特性为0min 150min n r =,带额定负载时的速度降落15min N n r ∆=,且在不同转速下额定速降不变,试问系统能够达到的调速围有多大?系统允许的静差率是多少?解:1)调速围 max min D n n =(均指额定负载情况下)max 0max 1500151485N n n n =-∆=-= min 0min 15015135N n n n =-∆=-= max min 148513511D n n ===2) 静差率 01515010%N s n n =∆==2.4 直流电动机为P N =74kW,UN=220V ,I N =378A ,n N =1430r/min ,Ra=0.023Ω。
相控整流器阻Rrec=0.022Ω。
采用降压调速。
当生产机械要求s=20%时,求系统的调速围。
如果s=30%时,则系统的调速围又为多少??解:()(2203780.023)14300.1478N N a N Ce U I R n V rpm =-=-⨯= 378(0.0230.022)0.1478115N n I R rpm ∆==⨯+=(1)]14300.2[115(10.2)] 3.1N D n S n s =∆-=⨯⨯-= [(1)]14300.3[115(10.3)] 5.33N D n S n s =∆-=⨯⨯-=2.5 某龙门刨床工作台采用V-M 调速系统。
已知直流电动机60,220,305,1000min N N N N P kW U V I A n r ====,主电路总电阻R=0.18Ω,Ce=0.2V •min/r,求:(1)当电流连续时,在额定负载下的转速降落N n ∆为多少? (2)开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率N S 多少?(3)若要满足D=20,s ≤5%的要求,额定负载下的转速降落N n ∆又为多少? 解:(1)3050.180.2274.5/min N N n I R Ce r ∆=⨯=⨯= (2) 0274.5274.5)21.5%N N S n n =∆=+= (3) [(1)]10000.05[200.95] 2.63/min N n n S D s r ∆=-=⨯⨯=2.6 有一晶闸管稳压电源,其稳态结构图如图所示,已知给定电压*8.8u U V =、比例调节器放大系数2P K =、晶闸管装置放大系数15S K =、反馈系数γ=0.7。
《电力拖动自动控制系统》习题解答(前三章)
《电力拖动自动控制系统》部分习题解答第一章1. 什么叫调速范围、静差率?它们之间有什么关系?怎样才能扩大调速范围? 答:①调速范围--电动机在额定负载下调速时,允许的最高转速max n 与最低转速min n 之比叫做调速范围,用D 表示,即min max n nD =②静差率——当系统在某一转速下运行时,负载由理想空载增加到额定值所对应的转速降落N n ∆与理想空载转速0n 之比,称作静差率S ,即0N n nS ∆=③直流变压调速系统中调速范围、静差率和额定速降之间的关系为)1(s n s n D N N -∆=④采用闭环控制方式,使转速降落N n ∆能够大幅度下降,才能保证在静差率S 不变的前提下扩大调速范围。
2. 某一调速系统,测得的最高转速特性为n 0max =1500 r/min,带额定负载时的速降N n ∆=15 r/min,最低速特性为n 0min =100 r/min ,额定速降不变,试问系统能达到的调速范围有多大?系统允许的静差率是多少?解:已知N n ∆=15 r/min ,有n max =n 0max -N n ∆=1500 r/min -15 r/min =1485 r/min n min =n 0min -N n ∆=100 r/min -15 r/min =85 r/min 于是调速范围47.17851585minmax ===n n D 静差率%15%10010015%100min0=⨯=⨯∆=n n s N答:系统能达到的调速范围是17.47;允许的静差率是15%。
3。
为什么加负载后直流电动机的转速会降低,它的实质是什么?答:当负载电流增大后,电枢电阻上压降增大,使E 减小,导致转速n 必然下降。
实质是电枢电阻的存在导致压降增大.4. 某调速系统的调速范围是1500 ~ 150 r/min ,要求静差率为s =2% ,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100 r/min ,则闭环系统的开环放大系数应有多大?解:①已知101501500==D ,又)1(s n s n D N N -∆=06.3)02.01(1002.01500)1(N N =-⨯=-=∆s D s n n r/min也可以这样计算n n n n n s NNN ∆+∆=∆=min 0 m in r/06.302.0102.01501min N =-⨯=-=∆s s n n ②因为 K1op cl +∆=∆n n所以 68.31106.31001K clop =-=-∆∆=n n答:要求静差率为s =2%时,系统允许的静态速降是3。
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第一章闭环控制的直流调速系统1-1 为什么 PWM —电动机系统比晶闸管—电动机系统能够获得更好的动态性能? 答:PWM —电动机系统在很多方面有较大的优越性:(1) 主电路线路简单,需用的功率器件少。
(2) 开关频率高,电流容易连续,谐波少,电机损耗及发热都较小。
(3) 低速性能好,稳速精度高,调速围宽,可达 1:10000 左右。
(4) 若与快速响应的电动机配合,则系统频带宽,动态响应快,动态抗扰能力强。
(5) 功率开关器件工作在开关状态,导通损耗小,当开关频率适当时,开关损耗也不大,因而装置效率较高。
(6) 直流电源采用不控整流时,电网功率因数比相控整流器高。
1-2 试分析有制动通路的不可逆 PWM 变换器进行制动时,两个 VT 是如何工作的。
答:在制动状态中, 为负值,i VT 就发挥作用了。
这种情况发生在电动运行过程中需要降d2速的时候。
这时,先减小控制电压,使U g1 的正脉冲变窄,负脉冲变宽,从而使平均电枢电压U d降低。
但是,由于机电惯性,转速和反电动势还来不及变化,因而造成 E U d,很快使电流 i d反向,VD 2截止,在 t on≤ t <T时,U g2 变正,于是 VT 2导通,反向电流沿回路3 流通,产生能耗制动作用。
在 T t ≤<T+ t 时,VT关断,−i d沿回路 4 经VD 续流,向on21电源回馈制动,与此同时,VD 1两端压降钳住VT 1使它不能导通。
在制动状态中,VT 2和VT 1轮流导通,而VT 始终是关断的。
1在轻载电动状态,这时平均电流较小,以致在VT 1关断后 i d 经VD 2续流时,还没有达到周期T,电流已经衰减到零,这时VD 2两端电压也降为零,VT 2便提前导通了,使电流反向,产生局部时间的制动作用。
1-3 调速围和静差率的定义是什么?调速围、静差速降和最小静差率之间有什么关 系?为什么说“脱离了调速围,要满足给定的静差率也就容易得多了”?答:生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做调速围,用字母D表示,即D= n max其中,n 和 n 一般都指电动机额定负载时的最高和最低转速,对于少数负n minmaxmin载很轻的机械,可以用实际负载时的最高和最低转速。
当系统在某一转速下运行时,负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落,与理 想空载转速之比,称作静差率 s ,即 s = Δn Nn 0或用百分比表示 s =×Δn N100% n 0在直流电动机变压调速系统中,一般以电动机的额定转速 n N作为最高转速则s =ΔnN=n 0Δn Nn min+ Δn N∴n min=Δn N s− Δn N= n(1 − s )ΔnNs n SD =max = Δ Nn minn N(1 − S )由上式可看出调速系统的调速围、静差速降和最小静差率之间的关系。
对于同一个调速系统, Δn N值一定,如果对静差率要求越严,即要求 s 值越小时,系统能够允许的调速围也越小。
一个调速系统的调速围,是指在最低速时还能满足所需静差率的转速可调 围。
1-4 某一调速系统,测得的最高转速特性为 n Omax =1500 / min ,最低转速特性为n Omin =150 / min ,带额定负载时的速度降落Δn N= 15 / min ,且在不同转速下额定速降Δn N不变,试问系统能够达到的调速围有多大?系统允许的静差率是多少?解 系统能够达到的调速围为D == n max = n minD n 1500=11150 15 × =11 15× 系统允许的静差率 s N n N + ΔD n N100% 1500 11 15 100% 10%1-5 某闭环调速系统的调速围是 1500~150r/min ,要求系统的静差率 s ≤ 2% ,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 因为s =Δn N =n 0ΔnNn min+ Δn N所以Δn N= n s min= 150 0.02=3.06 / min1− s 1 0.02Δn因为Δn cl=1+opKK =Δnop −=1100− =1 31.7所以Δncl3.061-6 某闭环调速系统的开环放大倍数为 15 时,额定负载下电动机的速降为 8r/min ,如果将开环放大倍数提高到 30,它的速降为多少?在同样静差率要求下,调速围可以扩大多 少倍?解 (1) 因为Δn cl=RI dC (1+K )eRI d= Δn×所以(1+K )=8 (1+15)=128则C eΔn =clRI d=128 =4.13 / minclC (1+K ) 1 30(2) 由=DΔnn SN e,可知在 s 和 n N不变的情况下,D 只与 Δn N有关N(1 − S )调速围扩大 1.94 倍。
1 - 7 某 调 速 系 统 的 调 速 围 D=20 , 额 定 转 速n N= 1500 / min , 开 环 转 速 降 落Δn Nop= 240 / min ,若要求系统的静差率由 10%减少到 5%,则系统的开环增益将如何变化?Δn =n s=×1500 0.1=解; 当 s=10%时,NN(1-s ) DΔn20 240 ×(1-0.1)8.33 / min此时 K = op −=1Δn cl8.33 n s − = 1 27.8×当 s=5%时, Δn N= N = 1500 0.05 ×=3.95 / min Δn(1-s ) D24020 (1-0.05)此时 K = op − =1Δn cl3.95− = 1 59.8则若要求系统的静差率由 10%减少到 5%,则系统的开环增益将变大。
1—8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?答:(1)转速单闭环调速系统有以下三个基本特征①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。
②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。
③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。
1—9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?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。
1—10有一 V—M 调速系统。
电动机参数为:PN= 2.2kW U N= 220V,I N= 12.5 A,n N= 1500 / min r,电枢电阻R a= 1.2Ω ,整流装置阻R rec= 1.5Ω ,触发整流环节的放大倍数K s= 35 。
要求系统满足调速围 D=20,静差率s≤ 10% 。
(1)计算开环系统的静态速降Δn op和调速要求所允许的闭环静态速降Δn cl。
(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U n∗=15V时,I d= I N,n=n N,则转速负反馈系数α 应该是多少?(4)计算放大器所需的放大倍数。
解:(1)先计算电动机的电动势系数Ce =UN−I R N an= 220 12.5 1.2=0.1367V⋅min/1500r N则开环系数额定速降为I R12.5×(1.2+1.5)Δn op= NC e= 0.1367 = 246.9 / min 额定负载时的稳态速降应为Δn cl= n s N≤×1500 0.1×= 8.33 / min(1-s)D20 (1-0.1)(2)系统的静态结构框图如下所示转速负反馈系统的原理图+-( 3 ) 当 U n∗=15V 时 , I d= I N,n=n N, 则 转 速 负 反 馈 系 数 α 应 该 是∗α U ∗U=n=n= 15=0.01n n N(4)闭环系统的开环放大系数应为Δn 246.91500K = op − =1 Δn cl8.33− = 1 28.64 运算放大器所需的放大倍数K P=K α K C / Se=28.640.01 35 /0.1367=11.191—11 在题 1-10 的转速负反馈系统中增设电流截止环节,要求堵转电流 I dbl≤ 2I N,临界截止电流 I dcr≥ 1.2I N,应该选用多大的比较电压和电流反馈采样电阻?要求电流反馈采样电阻不超过主电路总电阻的 1/3,如果做不到,需要增加电流反馈放大器,试画出系统的原 理图和静态结构框图,并计算电流反馈放大系数。
这时电流反馈采样电阻和比较电压各为多少?解:因为 I dbl=U ∗+U nR SU ≤ 2 IN I dcr = ≥ 1.2I R SN且 U n∗ =15V ,计算可得U ∗+UR s= 1.5Ω,U com= 22.5V I I dbldcr = =U n≤ 2I R S≥ 1.2I NNKR S1—12 某调速系统原理图如图 1-58 所示,已知数据如下:电动机;P N= 18kW ,U N= 220V ,I N= 94 A ,n N= 1000 / minK s= 40,R a= 0.15Ω ,整流装置阻∗=VR rec= 0.3Ω ,触发整流环节 的放大倍数 反馈电压U im= 10V。
最大给定电压U nm15,当主电路电流达到最大值时,整定电流设计指标:要求系统满足调速围 D=20,静差率 s ≤ 10% ,I dbl= 1.5I N,。
I dcr= 1.1I N。
试画出系统的静态结构框图,并计算:(1) 转速反馈系数 α 。
(2) 调节器放大系数 K p。
(3) 电阻 R 1的数值。
(放大器输入电阻 R 0= 20k Ω )(4) 电阻 R 2的数值和稳压管 VS 的击穿电压值。