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Pg电子游戏平台: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}
栏目:行业动态 发布时间:2025-06-08
  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?   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 的脉冲变窄而导致 反向时,Ug2变正,于是VT2导通,   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   负载由理想空载增加到额定值时,所对应的

  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?

  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 的脉冲变窄而导致 反向时,Ug2变正,于是VT2导通,

  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

  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,称为系统的静差率S,即:

  由于在一定的 下,D越大, 越小 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,

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  1-4.某一调速系统,测得的最高转速特性为 ,最低转速特性为 ,带额定负载的速度降落 ,且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?系统允许的静差率是多大?

  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?

  1-6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?

  1-7某调速系统的调速范围D=20,额定转速 ,开环转速降落 ,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?

  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 ,由公式可以看出,当其它量均不变化时, 随着 的变化而变化

  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。

  电枢电阻 ,整流装置内阻 ,触发整流环节的放大倍数 。要求系统满足调速范围D=20,静差率S≤10%。

  1-11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 ,临界截止电流 ,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阻的1/3,如果做不到,需要加电流反馈放大器,试画出系统的原理图和静态结构图,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?

  (2)显然采样电阻大于主电路2.7*1/3倍,所以增加电流反馈放大器后:

  1-12某调速系统原理图如图所示,已知数据如下:电动机 Pn=18KW,Un=220V,In=94A,整流装置内阻 ,触发整流环节的放大倍数 。最大给定电压 ,当主电路电达到最大值时,整定电流反馈电压 。

  设计指标:要求系统满足调速范围D=20,静差率S≤10%, , 。试画出系统的静态结构框图,并计算:

  当主电路的电流增大到 时,为起到保护作用应使流过 的电流 等于流过 的电流,以使电机转速迅速降落。此时:

  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?

  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。

  显然比速度反馈系统在调速范围不变的情况下静差率大的多,但比无反馈系统静差率小了

  1-15在题1-10的系统中,若主电路电感L=50mH,系统运动部分的飞轮惯量 ,整流装置采用三相零式电路,试判断按题1-10要求设计的转速负反馈系统能否稳定运行?如果保证系统稳定运行,允许的最大开怀放大系数K是多少?

  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 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 与给定电压 相等,即使 为零 一样有输出,不再需要 来维持 ,由此即可使输出稳定于给定值使调速系统无静差。

  它取决于 的过去变化,当 为正 增加,当 为负 下降,当 为零时 不变。

  17.在无静差转速单闭环调速系统中,转速的稳态精度是否还受给定电源和测速发电机精度的影响?试说明理由;

  答:在无静差转速单闭环调速系统中,转速的稳态精度同样受给定电源和测速发电机精度的影响。无静差转速单闭环调速系统只是消除了误差,使输出的转速基本稳定于给定的转速。但是,这种系统依然属于反馈控制系统,只能抑制被反馈环包围的前向通道上的扰动,对于其他环节上的精度影响无可奈何。

  18.采用比例调节器控制的电压负反馈系统,稳态运行时的速度是否有静差?为什么?试说明理由;

  忽略了转速的降落认为电枢电压正比于转速,而实际上是电枢电压无静差,从公式中可以看出速度的降落是不能消除的。

  2-1在转速、电流双闭环调速系统中,若改变电动机的转速,应调节什么参数?改变转速调节器的放大倍数Kn行不行?改变电力电子变换器的放大倍数Ks行不行?改变转速反馈系数 行不行?若要改变电动机的堵转电流,应调节系统中的什么参数?

  答:改变转速,调节给定电压 ,改变转速调节器放大倍数 不行,改变 也不行,改变 行。改变堵转电流调节电流反馈系数 .

  2-2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:两个调节器的输入偏差电压均为0,如果不为0则 和 继续变化,就不是稳态。

  2-3如果转速、电流双闭环调速系统中的转速调节器不是PI调节器,而改为P调节器,对系统的静、动态性能将会产生什么影响?

  答:稳态精度变差,但跟随性和抗干扰能力都不会得到改善,使系统成为不稳定系统。

  动特性:跟随性和抗干扰能力不会得到改善,动态稳定性降低,而快速性却提高了。

  2-4试从下述五个方面来比较转速、电流双闭环调速系统和带电流截止环节的转速单闭环调速系统:

  2-5在转速、电流双闭环调速系统中,两个调节器均采用PI调节。当系统带额定负载运行时,转速线突然断线,系统重新进入后,电流调节器的输入偏差电压 是否为零?为什么?

  答:转速和电流调节器的输出达到饱和为止,电流调节器的输入偏差电压 不为零,因为稳定后电流反馈依然为 只能增加电动机的转速达到新的平衡

  2-6在转速、电流双闭环调速系统中,转速给定信号 未改变,若增大转速反馈系数 ,系统稳定后转速反馈电压 是增加、减少还是不变?为什么?

  答: 不变。因为 增大,在达到新的稳定运行时,依然要是无静差系统,系统的转速下降,在达到同样的 时稳定运行。

  2-7在转速、电流双闭环调速系统中,两个调节器ASR、ACR均采用PI调节器。已知参数:电动机: 电枢回路总电阻R=1.5 ,设 ,电枢回路最大电流 ,电力电子变换器的放大系数 。试求:

  2-8在转速、电流比闭环调速系统中,调节器ASR,ACR均采用PI调节器。当ASR输出达到 时,主电路电流达到最大电流80A。当负载电流由40A增加到70A时,试问:

  解:(1) 应增加。因为当负载电流由40A增加到70A时 增加, 是确定的。

  2-9在转速、电流双闭环调速系统中,电动机拖动恒转矩负载在额定工作点正常运行,现因某种原因使电动机励磁电源电压突然下降一半,系统工作情况将会如何变化?写出 、 、 、 及n在系统重新进入稳定后的表达式。