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1、目录第一章习题集及解答1-1第二章习题集及解答2-1第四章习题集及解答4-1第五章习题集及解答5-1第一章习题集及解答1-1、改变给定电压是否能够改变电动机的转速?为什么?如果给定电压不变,调整反馈电压的分压比是否能够改变转速?为什么?如果测速机励磁发生变化,系统有没有克服这种扰动的能力?解:不管开环或是闭环调速系统,转速对给定是惟命是从的,所以变必然导致n变。对于有静差系统:分压比的变化即α的变化àK的变化,在不变时,必然变化,(或者à,α变àn变),测速机的励磁变化等效于α的变化,所以n不必然变化,
2、故系统没有克服这种扰动的能力。1-2、某调速系统的调速范围是1500~150rpm,要求是S=2%,那么,系统允许的静态速降是多少?如果开环系统的,则开环系统的开环节放大倍数应有多大?解:由知:闭环允许的速降为,如果开环,则闭环系统的开环放大倍数应大于等于:。1-3、有一V-M调速系统,电动机参数为=2.5KW,=220V,=15A,=1500rpm,=2Ω,整流装有置内阻为:=1Ω,=30,要求:=20,=10%。试求:1、计算开环系统的稳态速降和调速系统允许的稳态速降。2、画出转速负反馈系统的稳态结
3、构。3、当=20V时,=1000rpm,则转速反馈系数应为多少?4、系统开环放大系数是多少?比例放大器放大倍数是多少?5、若主电路电压L=60mH,=1.8整流电路为三相零式,则满足D、S的转速负反馈系统能否稳定运行?为了保证稳定,允许最大的开环放大倍数是多少?6、如果增设电流截止环节,要求≤2,≤1.2,=?,=?若要求电流反馈电阻如果做不到,须增加电流放大器,试计算电流反馈放大倍数,和各为多少?画出系统的原理图和静态结构图。7、如果转速负反馈系统的整流装置采用三相零式电路,主电路平波电抗器的选择要保
4、证最小电流为20%时仍能连续,系统GD2=2.94Nm2。按D=20,S=5%设计的系统能否稳定运行?如果系统不能稳定运行,对系统过行动态校正,并计算调节器参数?8、如果改用电压负反馈,能否达到题中所给的调速要求?若放大器Kp不变,=30V,在S=30%时,采用电压负反馈最多能够达到多大的调速范围?9、如果采用电压负反馈和电流正反馈,能否满足题中所给的调速要求?参数如何选择?试画出系统的静态结构图。解:1、=(220-15×2)=0.127rpm开环系统的稳态速降为:=15×(2+1)/0.127=35
5、4.33rpm满足调速要求所允许的稳态速降为:=8.33rpm;2、采用转速负反馈系统的稳态结构图为:3、在稳态时,à=20/1000=0.02V/rpm。4、=354.33/8.33-1=41.54=41.54×0.127/(30×0.02)=8.79。5、由于=0.06/(2+1)=0.02s,=1/(2×3×50)=0.00333s=0.09349s所以系统临界稳定=32.89,要满足D、S的要求K≥41.54,故系统不能稳定运行。6、≤2×15A≥1.2×15取=1.2×15=18A=0.02×
6、150030V,≥2.5Ω,取=2.5Ω,则=45V,如果要求,取=1Ω,则=18V,=45/18=2.5系统的原理图和静态结构图为:7、L=1.46×220/(0.2×15)=107.07mH=0.109707/3=0.0357s=1/(2×3×50)=0.0033s=2.94×3×π/(375×0.1272×30)=0.1527s系统稳定的K为:=[0.1527(0.0357+0.0033)+0.00332]/0.0357×0.0033=50.18=15×3/0.127=355rpm=1500×0.
7、05/[20(1-0.05)]=3.947rpm满足D、S时:所以稳态要求K≥88.94,而稳定时K≤50.67,故系统不能稳定运行。对象传递函数为:,校正环节为:,取则:,取=20KΩ,,,,满足近似条件。校正后的传函为:。,8、由静态性:仅由电枢电阻产生的速降:,故电压达不到题中的调速要求。9、若使,则系统完全与转速负反馈相同。则1-4、某机械采用下图的晶闸管励磁、发电机组供电的直流调速系统,发电机的额定功率为110KW,电动机的额定功率为100KW。系统采用电压负反馈和电流截止负反馈控制,电流信号
8、取自发电机和电动机的附加极绕组与,试画出该系统的稳态结构图并推导系统的静特性方程式。其中为发电机励磁回路总电阻,Kf为发电机放大系数,为发电机电枢电阻,,为电动机电枢电阻,为电流反馈系数,为电压反馈系数,为电流截止负反馈回路稳压管的反向击穿电压。解:静态特性为:,,,,,,当时,;当时,。故其静态结构图如下:通过结构图变换得静特性方程为:当时:1-5、已知数据,发电机为励磁电压电动机:,,设置放大器限幅值为,要求D=10,S=20%,堵转电