《电力拖动自动控制系统-运动控制系统》习题答案

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1、《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sn0.02×100min∆n===2.04(rmin)N(1−s)(1−0.02)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=60kW，NU=220V，I=305A，n=1000rmin，主电路总电阻R=0.18Ω，NNNC=0.2V•minr，求：e（1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落∆n为多少？N（2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率s多少？N（3）额定负载下的转速

2、降落∆n为多少，才能满足D=20,s≤5%的要求。N解：（1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落INR305×0.18∆n===274.5(rmin)NC0.2e（2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率∆nN274.5s==≈0.215=21.5%Nn+∆n1000+274.5NN（3）额定负载下满足D=20,s≤5%要求的转速降落ns1000×0.05N∆n==≈2.63(rmin)ND(1−s)20×(1−0.05)*2-6有一晶闸管稳压电源，其稳态结构如图所示，已知给定电压U=8.8V,比例调节放大u系数K=2,晶闸管装置放大系数K=15,反馈系数γ=0.7。求：p

3、s（1）输出电压U；d（2）若把反馈线断开，U为何值？开环时的输出电压是闭环时的多少倍？d*（3）若把反馈系数减至γ=0.35，当保持同样的输出电压时，给定电压U应为多少？u解：（1）输出电压KpKs*2×15U=U=×8.8=12(V)；du1+KKγ1+2×15×0.7ps*（2）若把反馈线断开，U=KKU=2×15×8.8=264(V)；开环时的输出电压是闭环dpsu时的26412=22倍。（3）若把反馈系数减至γ=0.35，当保持同样的输出电压时，给定电压*1+KpKsγ1+2×15×0.35U=U=×12=4.6(V)。udKK2×15psU−IR22012.51.5−×

4、解：（1）NdaC===0.1341V⋅min/ren1500NRI12.5(1.51.00.8)×++N∆n===307.6/minropC0.1341ens15000.1×N∆n=≤=8.33/minrclD(1−s)20(10.1)×−（2）（3）∆nop307.6（4）闭环系统的开环放大系数为K=−=1−=135.93∆n8.33clK35.93运算放大器所需的放大倍数K===13.77pKα/C350.01/0.1341×se解：R=4.8ΩRs/R=0.31251/3<图见49页解：计算系统中各环节的时间常数L0.05电磁时间常数T===0.02slR1.51.0+2G

5、DR1.6(1.51.00.8)×++机电时间常数T===0.082sm375CC30em3750.1341×××0.1341π晶闸管装置的滞后时间常数为T=0.00167ss为保证系统稳定，应满足的稳定条件：22TT(+T)+T0.082(0.020.00167)0.00167×++mlssK<==53.29TT0.020.00167×ls可以稳定运行，最大开环放大系数是53.292-12有一晶闸管-电动机调速系统，已知：电动机P=2.8kW，U=220V，I=15.6A，NNNn=1500rmin，R=1.5Ω，整流装置内阻R=1Ω，电枢回路电抗器电阻R=0.8Ω，NarecL

6、触发整流环节的放大倍数K=35。求：s（1）系统开环时，试计算调速范围D=30时的静差率s。（2）当D=30,s=10%时，计算系统允许的稳态速降。*（3）如组成转速负反馈有静差调速系统，要求D=30,s=10%，在U=10V时I=I，ndNn=n，计算转速反馈系数α和放大器放大系数K。Np解：先计算电动机的反电动势系数U−IR220−15.6×1.5NNaC===0.131(V•minr)en1500N系统开环时的额定转速降落I(R+R+R)15.6×(1.5+1+0.8)NarecL∆n==≈393(rmin)NopC0.131e（1）系统开环时，调速范围D=30时的静差率D∆

7、nN30×393s==≈0.887=88.7%；n+D∆n1500+30×393NN（2）当D=30,s=10%时，系统允许的稳态速降nNs1500×0.1∆n==≈5.56(rmin)ND(1−s)30×(1−0.1)（3）如组成转速负反馈有静差调速系统，要求D=30,s=10%，则系统开环放大系数∆nop393K=−1=−1≈69.68；∆n5.56cl*Un10转速反馈系数α==≈0.0067(V•minr)n1500NKCe69.68×0.131放大器放大系数