电力拖动自动控制系统(第四版)习题答案_陈伯时

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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 1000100r/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 sn002×100minnN=204(rmin)(1s)(1002)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=60kW，PNU N=220V，IN=305A，nN =1000 rmin， 主 电 路 总 电 阻R=018，Ce=02Vminr，求：（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

2、下的转速降落 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 IR305×018N n = = = 274 5( r min ) N C02e （2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率 n2745N s=0215=215%Nn+n1000+2745NN（3）额定负载下满足D=20,s5%要求的转速降落ns1000×005N n=263(rmin)ND(1s)20×(1005)*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Uu=88V,比例调节放大系数K=2,晶闸管装置放大系数K=

3、15,反馈系数=07。求：ps（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 = 0.3 5 U 应为多少？ u 解：（1）输出电压 KK2×15ps*U=U=×88=12(V)；du1+KK1+2×15×07ps* （2）若把反馈线断开，U=KKU=2×15×88=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=0.35，当保持同样的输出电压时，给定电压1+KK1+2×15×035*psU=U=

4、×12=46(V)。udKK2×15psUIR22012.5×1.5Nd a解：（1）C=0.1341Vmin/re n1500N RI12.5×(1.5+1.0+0.8)N n = = = 307.6 r / min op C0.1341e ns1500×0.1N n = = 8.33 r / min cl D(1s)20×(10.1)（2） （3） n307.6op （4）闭环系统的开环放大系数为K=1=1=35.93n8.33cl K35.93运算放大器所需的放大倍数K=13.77pK/C35×0.01 / 0.134

5、1se解： R =4.8R/R =0.3125<1 / 3s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=0.02slR1.5+1.02GDR1.6×(1.5+1.0+0.8)机电时间常数T=0.082sm 375CC30e m 375×0.1341××0.1341 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：22T(T + T)+T0.082×(0.02+0.00167)+0.00167m lssK<=53.29TT0.02×0.00167l s可以稳定运行，

6、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=2.8kW，UN=220V，IN=15.6A，PNnN =1500 rmin，R=15，整流装置内阻 R = 1，电枢回路电抗器电阻R=08，arecL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 = 30 D 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 和放大器放大系数K。Np解：先计算电动机的反电动势系数UIR22

7、0156×15NNaC=0131(Vminr)e n1500N 系统开环时的额定转速降落 I(R+R+R)156×(15+1+08)NarecLn=393(rmin)NopC0131e（1）系统开环时，调速范围D=30时的静差率Dn30×393N s=0887=88.7%；n+Dn1500+30×393NN（2）当D=30,s=10%时，系统允许的稳态速降ns1500×01N n = = 5 56( r min ) N D(1s)30×(101)（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n393

8、 op K=1=169.68；n556cl * Un10转速反馈系数=00067(Vminr)n1500N KC69 .68×0131e 放大器放大系数 K = = 38.9 3 。 p K35×00067s 2-13 旋转编码器光栅数为 1024，倍数系数为 4，高频时时钟脉冲频率 f = 1MHz ，旋转编 0 码器输出的脉冲个数和高频时钟脉冲个数均采用 16 位计算器，M 法和 T 法测速时间均为 0.01s，求转速 n=1500r/min 和 n=150r/min 时的测速分辨率和误差率最大值。 解：（1）M 法测速 6060转速 n=1500r/min 和 n=1

9、50r/min 时的测速分辨率Q=1465ZT1024×4×001c nZT1500×4096×001c 转速 n=1500r/min 时，M=1024，误差率最大值1606011=000097=0097%；max M10241 nZT150×4096×001c 转速 n=150r/min 时，M=1024，误差率最大值1606011=00097=097%。max M10241 （2）T 法测速 6 60f60×1×100转速 n=1500r/min 时，M=98，测速分辨率2Zn4096×150022Z

10、n4096×1500Q=1716 60fZn60×1×104096×15000 误差率最大值 11=0103=103%。max M19812 6 60f60×1×100 转速 n=150r/min 时， M = = 98 ，测速分辨率 2 Zn4096×15022Zn4096×150Q=1.55660fZn60×1×104096×1500误差率最大值11=00103=103%。max M19812 3-1双 闭 环 直 流 调 速 系 统 的 ASR 和 ACR 均 为 PI 调 节

11、器 ， 设 系 统 最 大 给 定 电 压*U=15V，nN =1500 rmin，I=20A，电流过载倍数为 2，电枢回路总电阻nm UimNR= 2，K=20，Ce=0127Vminr，求：s * （1）当系统稳定运行在 U n = 5V ，I=10A时，系统的n、U、U、U和U 各为多少？dLniicU和U 各为多少？ic解：转速反馈系数 * U15nm =001(Vminr)n1500N 电流反馈系数 * U15im =0375(VA)I2×20dm （1）当系统稳定运行在 U n = 5V ， = 10A I 时， dL * = = 5( V ) n U n * U5n n