電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)第四課后答案

1、習(xí)題二系統(tǒng)的調(diào)速范圍是1000100r/min，要求靜差率s=2%那么系統(tǒng)允許的靜差轉(zhuǎn)速降是多少?s) 1000 0.02(10 0.98) 2.04rpm系統(tǒng)允許的靜態(tài)速降為2.04r pmn0max1500r/min，最低轉(zhuǎn)速特性為n0伽150r/min，帶額定負(fù)載時(shí)的速度降nN15r/min，且在不同轉(zhuǎn)速下額定速降不變，試問(wèn)系統(tǒng)能夠達(dá)到的調(diào)速范圍有多大？系統(tǒng)允許的靜差率是多少?解：1）調(diào)速范圍D nmax/nmin（均指額定負(fù)載情況下）同樣的輸出電壓時(shí)，給定電壓Uu應(yīng)為多少?解：(1)UdKpKsUuKpKs)2 158.&(1 2 15 0.7) 12V某一調(diào)速系統(tǒng)，在額定負(fù)載

2、下，最高轉(zhuǎn)速特性為2）靜差率snN/no15/15010%直流電動(dòng)機(jī)為FN=74kW,UN=220V,IN=378A, nN=1430r/min,Ra=Q相控整流器內(nèi)阻Rrec= Q。采用降壓調(diào)速。當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械要求s=20%時(shí)，求系統(tǒng)的調(diào)速范圍如果s=30%時(shí)，則系統(tǒng)的調(diào)速范圍又為多少？解：Ce (UNINR/nN(220 3780.023)/1430 0.1478V/rpm某龍門(mén)刨床工作臺(tái)采用V-M調(diào)速系統(tǒng)。已知直流電動(dòng)機(jī)，主電路總電阻R=Q ,Ce=?min/r,求:（1）當(dāng)電流連續(xù)時(shí)，在額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)速降落（2）開(kāi)環(huán)系統(tǒng)機(jī)械特性連續(xù)段在額定轉(zhuǎn)速時(shí)的靜差率SN多少?（3）若要滿(mǎn)足D=20,s

3、5%的要求，額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)速降落nN又為多少？解：（1）nNINR/Ce 305 0.18/0.2274.5r/min(2)SNnN/no274.5/(1000274.5)21.5%（3）nNS/D(1 s)10000.05/20 0.95 2.63r/min有一晶閘管穩(wěn)壓電源，其穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖所示，已知給定電壓Uu8.8V、 比例調(diào)節(jié)器放大系數(shù)KP2、晶閘管裝置放大系數(shù)Ks15、反饋系數(shù)Y =。求：（1）輸出電壓Ud；（2）若把反饋線斷開(kāi)，Ud為何值？開(kāi)環(huán)時(shí)的輸出電壓是閉環(huán)是的多少倍？（3）若把反饋系數(shù)減至Y=，當(dāng)保持(2)Ud8.82 15264V,開(kāi)環(huán)輸出電壓是閉環(huán)的22倍(3)UuUd

4、(1 KpKs)/KpKs12(12 15 0.35)/(2 15) 4.6V某閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍是1500r/mi n150r/min，要求系統(tǒng)的靜差率5%，那么系統(tǒng)允許的靜態(tài)速降是多少？如果開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)速降是100r/min，則閉環(huán)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)應(yīng)有多大?nNS/nN12)Knop/nci1100/3.0631.7某閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)為15時(shí)，額定負(fù)載下電動(dòng)機(jī)的速降為8 r/min，如果將開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)提高到30,它的速降為多少？在同樣靜差率要求下，調(diào)速范圍可以擴(kuò)大多少倍?解:nopncl1 158128有一大倍數(shù)(1)(2)(3)(4)解:(3)如果將開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)提高到3

5、0,在同樣靜差率要求下，D可以擴(kuò)大則速降為:ncl1/nci21.937倍V-M調(diào)速系統(tǒng)：電動(dòng)機(jī)參數(shù)PN=, UN=220V, IN=, nN=1500 r/minKs=35。要求系統(tǒng)滿(mǎn)足調(diào)速范圍D=20,靜差率S=10%計(jì)算開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)速降A(chǔ) nop和調(diào)速要求所允許的閉環(huán)靜態(tài)速降采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋組成閉環(huán)系統(tǒng)，試畫(huà)出系統(tǒng)的原理圖和靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖，電樞電阻Fa=Q，電樞回路電抗器電阻A ncl調(diào)整該系統(tǒng)參數(shù)，使當(dāng)Uh*=15V時(shí)，Id=IN,n=nN，則轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系數(shù)a應(yīng)該是多少?計(jì)算放大器所需的放大倍數(shù)(1)所以,ncl8.33r /min(2)（4）npKsUnIdR/Ce1 KKUn/可以求得

6、,KpK* CeKs*35.955* 0.13435* 0.009614.34也可以用粗略算法:UnUnUn150.01RL=Q，整流裝置內(nèi)阻Rrec= Q,觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放R/Ce1 KKpKCe/KsKp150035.9550.134/35 0.0113.76在題的轉(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Idbl2 IN，臨界截止電流Idcr1.2IN，應(yīng)該選用多大的比較電壓和電流反饋采樣電阻？要求電流反饋采樣電阻不超過(guò)主電路總電阻的1/3 ,如果做不到，需要增加電流反饋放大器，試畫(huà)出系統(tǒng)的原理圖和靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖，并計(jì)算電流反饋放大系數(shù)。這時(shí)電流反饋采樣電阻和比較電壓各為多少?解：(1)

7、Idbl2IN25 A，Idcr1.2IN15A2)3)IdblUnU /Rcom s25 15 Ucom/ RsRs1.5Ucom151.522.5V)(R /3)2)不符合要求，取Rs1.0 1.5 0.8 /31.1由于需要的檢測(cè)電阻值大，說(shuō)明要求的電流信號(hào)值也大取Rs1.1，則UcomIdcrRs1.1Rs(R /3)需加電流反饋放大器要同時(shí)滿(mǎn)足檢測(cè)電阻小和電流信號(hào)大的要求，則必須采用放大器，對(duì)電流信號(hào)進(jìn)行放大。為此，15 1.1 16.5VIdcr時(shí)，有當(dāng)n=0時(shí)，KpKsUn/Ce1 KKpKsKiRsIdUcom/Ce1 KKpKsUnKiUcom/ Ce1 KR KpKsKiR

8、sId/ Ce在題的系統(tǒng)中，22若主電路電感L=50mH系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)部分的飛輪慣量GD =1.6Nm，整流裝置采用三相零式電路，饋系統(tǒng)能否穩(wěn)定運(yùn)行？如要保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，允許的最大開(kāi)環(huán)放大系數(shù)是多少？解：L50mH，GD21.6Nm2KTmTlTsTs2/TlTs0.0820.0015 0.003332/ 0.00004983K相矛盾，故系統(tǒng)不穩(wěn)定。要使系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行,K最大為有一個(gè)晶閘-電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，已知：電動(dòng)機(jī)：Rrec=1Q ,電樞回路電抗器電阻RL=Q,(1)系統(tǒng)開(kāi)環(huán)工作時(shí)，試計(jì)算調(diào)速范圍DRId/Ce1 K1K試判斷按題2-9要求設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)速負(fù)反，R 3.3，Ce0.134V / rp

9、m0.015 0.0033330.52PN2.8kW，UN觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)Ks30時(shí)的靜差率s值(2)當(dāng)D 30，s 10%時(shí)，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D 30，s 10%，在U大系數(shù)Kp解：1)220V，35n*10V0.003332/(0.0151* 0.00333)可見(jiàn)與前面的IN15.6A，nN1500伽,Ra=,整流裝置內(nèi)阻時(shí)IdIN，n nN，計(jì)算轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系數(shù)和放大器放旋轉(zhuǎn)編碼器光柵數(shù)1024，倍頻系數(shù)4，高頻時(shí)鐘脈沖頻率f01MHz，旋轉(zhuǎn)編碼器輸出的脈沖個(gè)數(shù)和高頻時(shí)鐘脈沖個(gè)數(shù)均采用16位計(jì)數(shù)器，M法測(cè)速時(shí)間為，求轉(zhuǎn)速n 1500r

10、/ min和n 150r / min時(shí)的測(cè)速分辨率和誤差率最大值。解：2)3)M21100%11100%（1）M法：分辨率Q昱601024 4- 1.465r/ min0.01最大誤差率：n沁ZTcn 1500r / min時(shí)，M1nZTc-60-1500 4 1024O.。1102460n 150r/min時(shí)，M1nZTc150 4 1024 0.016060102.41500r / min時(shí)，max%M1100%100%10240.098%150r/min時(shí)，max%100%M1100%102.40.98%可見(jiàn)M法適合高速.(2)T法:分辨率:n 1500r / min時(shí)，QZn21500

11、2n 150r/min時(shí)，Q最大誤差率：nZM21500r / min時(shí),150r / min時(shí)，1500r / min時(shí)，150r/min時(shí)，可見(jiàn)T法適合低速60 f0ZnZn260 f0ZnM2M260 foZn6010244 171r/min60 1 1061025 4 15001024 4 1502601061061 0249.771024 4 1500660 1097.71024 4 150max%max%9.77 1M2197.7 1習(xí)題二1.55r /min4 150100%11.4%100% 1%M21100%11100%雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的ASR和ACR均為PI調(diào)節(jié)器，設(shè)系統(tǒng)最大

12、給定電壓Unm=15V,nN=1500r/min,|N=20A,電流過(guò)載倍數(shù)為2,電樞回路總電阻R=2Q,Ks=20，Ce=min/r，求：（1）當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行在Un=5V，IdL=10A時(shí)，系統(tǒng)的n、Un、Ui、Ui和Uc過(guò)大而堵轉(zhuǎn)時(shí)，Ui和UC各為多少?這時(shí)：*Un8V,Un0,ASR處于飽和，輸岀最大電流給定值*Ui8V,Ui8V,UCUdo/Ks60/401.5V各為多少？ （2）當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)載（2）堵轉(zhuǎn)時(shí)，UiIdm15V，在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，兩個(gè)調(diào)節(jié)器ASR ACR均均采用PI調(diào)節(jié)器。已知參數(shù)：電動(dòng)機(jī):PN=，UN=220V，IN=20A,nN=1000 r/min ,電樞

13、回路總電阻R= Q,設(shè)UnmUimUcm=8V,電樞回路最大電流Idm=40A,電力電子變換器的放大系數(shù)Ks=40。試求:(1)電流反饋系數(shù)和轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)(2)當(dāng)電動(dòng)機(jī)在最高轉(zhuǎn)速發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)的Ud0,Ui,Ui,Uc解：1）Uim8V1dm40A0.2V / AUnm8VnN0.008V / rpm1000rpm2)Ud0dlRCehNIdlR40AT.560/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)器。當(dāng)ASR輸出達(dá)到Ujm=8V時(shí)，主電路電流達(dá)到最大電流80A。當(dāng)負(fù)載電流由40A增加到70A時(shí)，試問(wèn)：（1）Ui應(yīng)如何變化？ （2）Uc應(yīng)如何變化？ （3）Uc值由哪些

14、條件決定?解:1）Uim8V2)3)1dm因此當(dāng)電流從40AUC要有所增加UcUc80A0.570A時(shí)，Ui應(yīng)從4V取決于電機(jī)速度和負(fù)載大小。因?yàn)閁d0CenIdR7V變化d0E 1dlRCehNIdlRKsKs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=,要求階躍響應(yīng)超調(diào)量(2)計(jì)算過(guò)渡過(guò)程時(shí)間ts和上升時(shí)間trn10%.試求:(3)繪出開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性如果要求上升時(shí)間tr,則K=?,%=?解:取KT 0.69,06 %9.5%(1)系統(tǒng)開(kāi)環(huán)增益0.69/T0.69/0.16.9(1/S)(2)上升時(shí)間tr3.3T0.33S過(guò)度過(guò)程時(shí)間:(3)如要求tr0.25s,查表3-1則應(yīng)取K

15、T1,0.5，tr2.4T2.4*0.10.24s這時(shí)K 1/T10,超調(diào)量=%有一個(gè)系統(tǒng)，其控制對(duì)象的傳遞函數(shù)為Wobj(S)K1100.01S，要求設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)靜差系統(tǒng),1在階躍輸入下系統(tǒng)超調(diào)量%5%(按線性系統(tǒng)考慮)。試對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)校正，決定調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)，并選擇其參數(shù)解：按典型I型系統(tǒng)設(shè)計(jì),選KT0.5,0.707,查表3-1,得%4.3%選I調(diào)節(jié)器,W(s),校正后系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為sW(s)1 ,07而R,這樣，zo.01，K=10/，已選 g 則K=10T=50,所以10/K10/500.2S，積分調(diào)節(jié)器:W(s)s 0.2s有一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，其控制對(duì)象的傳遞函數(shù)為%j (s)K11

16、0(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)s(Ts 1)，要求校正為典型n型系統(tǒng),s(0.02s 1)在階躍輸入下系統(tǒng)超調(diào)量解：應(yīng)選擇PI調(diào)節(jié)器，WPI(s)Kpi( s 1),校正后系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)W(s)Kp,( s 1)K1，對(duì)照典型n型系統(tǒng),s(Ts 1)K KpIK1/ ,hT,選h=8,查表3-4,%=27.2%滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 這樣hT8*0.020.16s,在一個(gè)由三相零式晶閘管整流裝置供電的轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，已知電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)為:PN60kW ,UN220V ,IN308A ,nN1000r/min ,電動(dòng)勢(shì)系數(shù)Ce= Vmin/r ,主回路總電阻R=

17、Q,觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)Ks=35。電磁時(shí)間常數(shù)T|=,機(jī)電時(shí)間常數(shù)Tm=,電流反饋濾波時(shí)間常數(shù)T0i=,轉(zhuǎn)速反饋濾波時(shí)間常數(shù)Ton=。額定轉(zhuǎn)速時(shí)的給定電壓(Un*)N=10V,調(diào)節(jié)器ASR ACR飽和輸出電壓Um*=8V,Ucm=。系統(tǒng)的靜、動(dòng)態(tài)指標(biāo)為：穩(wěn)態(tài)無(wú)靜差，調(diào)速范圍D=10,電流超調(diào)量i5% ,空載起動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量(1)確定電流反饋系數(shù)P (假設(shè)起動(dòng)電流限制在1.1IN以?xún)?nèi))和轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)a。(2) 試設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器ACR,計(jì)算其參數(shù)R,、C、COi。畫(huà)出其電路圖，調(diào)節(jié)器輸入回路電阻R0=40k(3)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR,計(jì)算其參數(shù)R1、Cn、COn。(R0=4Ok Q

18、 )(4) 計(jì)算電動(dòng)機(jī)帶40%額定負(fù)載起動(dòng)到最低轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量a(5) 計(jì)算空載起動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速的時(shí)間(2)計(jì)算過(guò)渡過(guò)程時(shí)間ts和上升時(shí)間trn10%.試求:解：(1)Uim/ldm8V/(1.1*IN)8V/339A0.0236V / A2 5 0.01 0.18 0.02666(2)電流調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)確定時(shí)間常數(shù)：a)Ts0.00333s電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)確定:因?yàn)閕5%，可按典型I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，選用PI調(diào)節(jié)器,WACR(S)Ki(iS 1)iS電流調(diào)節(jié)器參數(shù)確定iTi0.012s,選K|Ti0.5, K|0.5/Ti85.76s1，K 3iKs85.76 0.012 0.1835 0.01730

19、.224校驗(yàn)等效條件：ciKI85.76s1可見(jiàn)滿(mǎn)足近似等效條件,電流調(diào)節(jié)器的實(shí)現(xiàn)：選R040K,則:RiKiR00.224 40K8.96K,取9K.Cij/R 0.012/ (9由此4 0.0025/ 40 1030.25103)1.33 FC0i4T0i/R0(3)速度調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)確定時(shí)間常數(shù):a)電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù)1/KI:因?yàn)镵ITi0.5則1/ KI2Ti2 0.00583 0.01166s速度調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)確定:按照無(wú)靜差的要求,應(yīng)選用PI調(diào)節(jié)器,WASR(S)Kn(nsn,速度調(diào)節(jié)器參數(shù)確定:KNnSKncn_h2T2n22 520.026662低.8(h 1) CeTm2h RTn

20、6 0.0236 0.196 0.12校驗(yàn)等效條件:6.94KN/1KNn168.82 0.133322.5s1可見(jiàn)滿(mǎn)足近似等效條件轉(zhuǎn)速超調(diào)量的校驗(yàn)(空載z=o)轉(zhuǎn)速超調(diào)量的校驗(yàn)結(jié)果表明，上述設(shè)計(jì)不符合要求。因此需重新設(shè)計(jì)查表，應(yīng)取小一些的h,選h=3進(jìn)行設(shè)計(jì)解：(1)Uim/ldm8V/(1.1*IN)8V/339A0.0236V / A2 5 0.01 0.18 0.02666-1按h=3,速度調(diào)節(jié)器參數(shù)確定如下:hTn0.07998sKN(h1)/2h2T2n4/(2 9 0.026662)312.656s2Kn(h1) CeTm/2hRTn4 0.0236 0.196 0.12/(2校

21、驗(yàn)等3 0.01 0.18 0.02666) 7.6效條件cnKN/1KN n312.656 0.0799825s1可見(jiàn)滿(mǎn)足近似等效條件轉(zhuǎn)速超調(diào)量的校驗(yàn):轉(zhuǎn)速超調(diào)量的校驗(yàn)結(jié)果表明，上述設(shè)計(jì)符合要求.速度調(diào)節(jié)器的實(shí)現(xiàn)：選R040K,則R,KnRo7.6 40304K,取310K。4) 40%額定負(fù)載起動(dòng)到最低轉(zhuǎn)速時(shí)5)空載起動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速的時(shí)間是:(書(shū)上無(wú)此公式)僅考慮起動(dòng)過(guò)程的第二階段根據(jù)電機(jī)運(yùn)動(dòng)方程:GD2dn-TeTL,375 dtdndtCm(IdmIdL)GDR( 1dmJL)/II R(Idm1dL)CeTm所以:375CeGCCCeTmnt(IdmldL)R0.196*0.12*10

22、00(1.1*3080)*0.180.385s有一轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(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:PN=500kWUN=750V,IN=760A, nN=375 r/min，電動(dòng)勢(shì)系數(shù)Ce=min/r,電樞回路總電阻R=Q,允許電流過(guò)載倍數(shù)入=,觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)Ks=75,電磁時(shí)間常數(shù)Tl=，機(jī)電時(shí)間常數(shù)Tm=，電流反饋濾波時(shí)間常數(shù)Toi=，轉(zhuǎn)速反饋濾波時(shí)間常數(shù)T0n=。設(shè)調(diào)節(jié)器輸入輸出電壓Uhm*=Uim*=U =10V,調(diào)節(jié)器輸入電阻R0=40k Q設(shè)計(jì)指標(biāo)：穩(wěn)態(tài)無(wú)靜差，電流超調(diào)量j5%空載起動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量n10%。電流調(diào)節(jié)器已按典型I型系統(tǒng)設(shè)計(jì),

23、并取參數(shù)KT=.(1)選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)，并計(jì)算其參數(shù)(2)計(jì)算電流環(huán)的截止頻率ci和轉(zhuǎn)速環(huán)的截止頻率cn，并考慮它們是否合理解：(1)UimIdmUnmnN101.5*7600.00877V / A0.0267V min/ r375a)Ts0.00176s確定時(shí)間常數(shù)：b)Toi0.002sc)Ti0.00367s電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)確定：因?yàn)閎%5%可按典型電流調(diào)節(jié)器參數(shù)確定：Ti=T=,KiTi二，K校驗(yàn)等效條件：Mci=KI= s-1可見(jiàn)滿(mǎn)足近似等效條件=TEi= s電流調(diào)節(jié)器已按典型I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)如下:I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，選用PI調(diào)節(jié)器，WACRS)=Ki( TiS+1)/ Tis,Ti/Ta=c

24、nb) 1/3(KI/Ton)1/2=1/31/2=Ocn可見(jiàn)滿(mǎn)足近似等效條件速度調(diào)節(jié)器的實(shí)現(xiàn)：選F0=40K，則Rn=K*R0=*40=420K由此Cn=Tn/Rn=420*103=(l F取(1 F C0n=4T0n/R0=4*40*103=2(IF因此，系統(tǒng)穩(wěn)定后，n=0，Un=0U*i=U*im=10，Ui=U*i=10Id=Idm=30ARiKiR00.899 40 35.96取36Ka)電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù)1/Ki:因?yàn)镵Ei=貝U1/Ki=2Tn=2*=b)b)Tonc)c)T a=1/Ki+T0n=+=按照無(wú)靜差的要求，應(yīng)選用PI調(diào)節(jié)器，2）電流環(huán)的截止頻率是：3ci=K = s

25、-1速度環(huán)的截止頻率是:-23cn= S從電流環(huán)和速度環(huán)的截止頻率可以看出，電流環(huán)比速度環(huán)要快，在保證每個(gè)環(huán)都穩(wěn)定的情況下，再求系統(tǒng)的快速性，充分體現(xiàn)了多環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)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)器ASR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)轉(zhuǎn)速給定信號(hào)最大值Unm*=15V時(shí),n=nN=1500 r/min;電流給定信號(hào)最大值Um *=10V時(shí)，允許最大電流IdF30A,電樞回路總電阻R=2Q ,晶閘管裝置的放大倍數(shù)HS=30 ,電動(dòng)機(jī)額定電流IN=20A ,電動(dòng)勢(shì)系數(shù)Ce=min/r?，F(xiàn)系統(tǒng)在U*=5V ,Idl=20A時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行。求此時(shí)的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速n二？A

26、CR的輸岀電壓UC=?2）當(dāng)系統(tǒng)在上述情況下運(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)明之。 若系統(tǒng)能夠穩(wěn)定下來(lái),則穩(wěn)定后n=？ Un=？ Ui*=？ Ui=？Id=? Uc=?（3）該系統(tǒng)轉(zhuǎn)速環(huán)按典型n型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，且按Mmin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)TEn=,求轉(zhuǎn)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)間常數(shù)（4）該系統(tǒng)由空載（IdL=0）突加額定負(fù)載時(shí)，電流Id和轉(zhuǎn)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)Tm=,計(jì)算其最大動(dòng)態(tài)速降nmax和恢復(fù)時(shí)間tv1) a= U*nm/nN=15/1500= Vmin/r= U*

27、im/Idm= 10/30= V/AU*n=5 V , n=U*n/ a =5/=500 r/minUc=Udo/Ks=(E+IdRs)/Ks=(Cen+IduRE)/KS=*500+20*2)/30= V2）在上述穩(wěn)定運(yùn)行情況下，電動(dòng)機(jī)突然失磁（=0）則電動(dòng)機(jī)無(wú)電動(dòng)轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速迅速下降到零，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器很快達(dá)到飽和，要求整流裝置輸出最大電流Idm。Uc=UdQ/Ks=(E+IdRs)/KS=(0+30*2)/30=2 V 3）在跟隨給定作用下，轉(zhuǎn)速環(huán)處于線性狀態(tài)，此時(shí)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)是:Tn= hTEn=5*=TSn =KN=(h+1)/2h T2=6/2*25*=48S-2UA、UB、UC,

28、如何定義三相定子電壓空間矢量UA、UB、UC和合成矢量US，寫(xiě)出他們的表達(dá)式解：A,B,C為定子三相繞組的軸線，定義三相電壓空間矢量:合成矢量:uS與定子磁鏈WS的關(guān)系，當(dāng)三相電壓UA、UB、UC為正弦對(duì)稱(chēng)時(shí)，寫(xiě)出電壓空間矢量US與定子磁鏈Ws的表達(dá)式，畫(huà)出各自的運(yùn)動(dòng)軌跡。解：用合成空間矢量表示的定子電壓方程式:忽略定子電阻的影響,4）空載突加額定負(fù)載時(shí)，轉(zhuǎn)速有動(dòng)態(tài)降落。（p93,94)A nb=2(入-z) A nNTEn/Tm=2*(1-0)*20*2/*= 625 r/minCb=2FK2T=2ldNRlWCeT2*20*2*=625 r/min 最大動(dòng)態(tài)速降：Anmax=( A Cma

29、/Cb)* A帀=%*625 = r/min恢復(fù)時(shí)間：tv=*=（ p81表）習(xí)題五兩電平PWM逆變器主回路，采用雙極性調(diào)制時(shí)，用“1”表示上橋臂開(kāi)通，“0”表示上橋臂關(guān)斷，共有幾種開(kāi)關(guān)狀態(tài)，寫(xiě)出其開(kāi)關(guān)函數(shù)。根據(jù)開(kāi)關(guān)狀態(tài)寫(xiě)出其電壓空間矢量表達(dá)式，畫(huà)出空間電壓矢量圖解：兩電平PWM逆變器主回路:采用雙極性調(diào)制時(shí)，忽略死區(qū)時(shí)間影響，用“1”表示上橋臂開(kāi)通，“0”表示下橋臂開(kāi)通，逆變器輸出端電壓:UxY(2Sx1)以直流電源中點(diǎn)00001001100100110011011110空間電壓矢量圖:當(dāng)三相電壓分別為忽略定子電阻的影響，討論定子電壓空間矢量為參考點(diǎn)Usdt，即電壓空間矢量的積分為定子磁鏈的增量當(dāng)三相電壓為正弦對(duì)稱(chēng)時(shí)，定子磁鏈旋轉(zhuǎn)矢量電壓空間矢