电力拖动及其控制系统习题解.doc

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1、.第1章单环控制直流调速系统1-1什么叫调速范围？什么叫静差率？调速范围与静态速降和最小静差率有什么关系？如何扩大调速范围？为什么？答：最高转速和最低转速之比叫做调速范围，。静差率是负载由理想空载增加到额定值所对应的转速降落ΔnN与理想空载转速n0之比。调速范围、静差率和额定速降之间的关系是：只有设法减小静态速降ΔnN才能扩大调速范围，减小静差率，提高转速的稳定度。1-2在直流调速系统中，改变给定电压能否改变电动机的转速？为什么？若给定电压不变，调整反馈电压的分压比，是否能够改变转速？为什么？答：改变给定电压可以电

2、动机的转速，因为系统对给定作用的变化唯命是从；调整反馈电压的分压比可以改变转速，因为。1-3转速负反馈系统的开环放大系数为10，在额定负载时电动机转速降为50r/min，如果将系统开环放大系数提高为30，它的转速降为多少？在同样静差率要求下，调速范围可以扩大多少倍？解：，又，则开环放大系数提高为30，由，和不变，则所以，在同样静差率要求下，调速范围可以扩大2.82倍.1-4某调速系统的调速范围是100~1000r/min，要求S=5%，系统允许的静态转速降是多少？如果开环系统的静态转速降为50r/min，则闭环系统

3、的开环放大系数应为多大？解：，又，则1-5某调速系统的调速范围D=10，额定转速nN=1000r/min，开环转速降ΔnN=200r/min，若要求系统的静差率由15%减小到5％，则系统的开环放大系数将如何变化？解：精选范本.，，开环放大系数扩大3.58倍。1-6在转速负反馈系统中，当电网电压、负载转矩、励磁电流、电枢电阻、测速发电机磁场各量发生变化时，都会引起转速的变化，问系统对它们有无调节能力？为什么？答：见图。系统对反馈环内前向通道上的扰动作用能够调节，其它无能为力。测速发电机磁场发生变化不能调节。1-7积分

4、调节器有哪些主要功能特点？采用积分调节器的转速负反馈调速系统为什么能使转速无静差？答：积分调节器主要功能特点：（1）延缓作用；（2）积累作用；（3）记忆作用；（4）动态放大系数自动变化的作用。在动态过程中，当ΔUn变化时，只要其极性不变，积分调节器的输出Uc便一直增长；只有达到,ΔUn=0时，Uc才停止上升；不到ΔUn变负，Uc不会下降。ΔUn=0时，Uc并不是零，而是一个终值；如果ΔUn不再变化，这个终值便保持恒定而不再变化，这是积分控制的特点。因此，积分控制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

5、。1-10在无静差调速系统中，如果转速检测环节参数或转速给定电压发生了变化，是否会影响调速系统的稳态精度？为什么？答：受它们的影响。因为给定电源和测速发电机的扰动系统无法克服。因为闭环系统的运作是依靠给定的电源电压发号施令的，如果“指令”发生偏差，系统必然依令运作，偏离原来的给定值，可见系统的精度有赖于给定电源的精度，高精度系统需要有高精度的给定电源。反馈检测装置的误差也是反馈控制系统无法克服的。比如测速发电机励磁不稳定，转速反馈回路中电位器阻值在运行中变大，直流测速发电机输出电压中出现纹波等，闭环系统对这些误差引

6、起转速的变化是无法克服的。1-11设某V-M调速系统，电动机参数为PN=2.5kW，UN=220V，IN=14A，nN=1500r/min，电动机内阻Ra=2Ω，整流装置等电阻Rr=1Ω，触发整流装置的放大系数Ks=30。要求调速范围D=20，静差率S≤8%。（1）计算开环系统的静态速降和调速指标要求的静态速降。（2）画出转速负反馈组成的单闭环有静差调速系统的静态结构图。（3）调整该系统参数，使得当=10V时，Id=IN，n=1500r/min，计算转速反馈系数α。（4）计算所需放大器放大倍数。解：（1），精选范本

7、.≤=6.52（r/min）（2）单闭环有静差调速系统的静态结构图：（3）=0.0067（V·min/r）（4）1-12某调速系统如图1-8所示，已知数据如下：电动机的PN=30kW，UN=220V，IN=160A，nN=1000r/min，Ra=0.1Ω，整流装置内阻Rr=0.3Ω，Ks=40，额定转速时给定电压=12V，主回路电流最大时电流反馈电压整定为10V。调速系统要求是D=40，S≤0.1，堵转电流Idbl=1.5IN，截止电流Idcr=1.1IN。（1）试画出调速系统静态结构图。（2）计算转速反馈系数。

8、（3）计算放大器的放大系数KP及其参数R0和R1。（4）计算稳压管的稳压值。解：（1）调速系统静态结构图：（2）=0.012（V·min/r）（3），≤=2.78（r/min）精选范本.，（4）1-13某调速系统原理图如图1-26所示，已知数据如下：直流电动机PN=18kW，UN=220V，IN=94A，nN=1000r/min，Ra=0.15Ω，整流装置内