[所有分类]电力拖动自动控制系统 第八讲.ppt

第八讲 通知 第十讲将有一节随堂考试课，请同学们准备好纸张等，考试范围为1～9讲内容 例题1 一晶闸管－电动机调速系统： ＝1500r/min， ＝58r/min，求： （1）当要求s＝0.5时，能达到多大的调速范围？ （2）当调速范围增加一倍，则系统的静差率能满足多少？ （3）当调速范围增加一倍， s＝0.5不变，则系统的静态速降应为多少？ 解：（1） （2）D=2×26=52 （3）D=52，s＝0.5 例2 某调速系统原理图如图所示，已知数据如下： 电动机： =18kW， =220V， ＝0.15Ω,整流装置内阻 ＝0.3Ω，触发整流环节的放大倍数 ＝40，最大给定电压 ＝15V，当主电路电流达到最大值时，额定电流反馈电压 ＝10V。 设计指标：要求系统满足调速范围D=20，静差率s 10％， ＝1.5 ， ＝1.1 。 (1)试画出系统的静态结构框图。 (2)计算转速反馈系数 (3)计算调节器放大系数 (4)计算电阻 的数值( kΩ） (5)计算电阻 的数值和稳压管VS的击穿电压值 解：（1）系统的静态结构框图 （2）转速反馈系数 （3）计算调节器放大系数 取 (4)计算电阻 的数值( 20 kΩ） (5)计算电阻 的数值和稳压管VS的击穿电压值 整定电流反馈系数： 击穿电压值 电流截止负反馈发生时，由静态结构框图有： 其中 那么当n＝0时，可得堵转电流 例3 有一V-M调速系统，已知数据如下： 电动机： =2.5kW， =220V， ＝15A， ＝1500r/min， ＝2Ω，整流装置内阻 ＝1Ω，触发整流环节的放大倍数 ＝30。 设计指标：要求系统满足调速范围D=20，静差率s 10％，试： (1)采用转速负反馈组成闭环系统，画出系统的稳态结构框图。 (2)计算开环系统的稳态速降和满足调速要求所允许的稳态速降 (3)调整该系统，使 ＝20V时转速n＝1000r/min，此时转速反馈系数应为多少？（可认为 ） (4)计算调节器放大系数 (5)如果改用电压负反馈，能否达到所提出的调速要求？若放大器的放大系数不变， 最大给定电压为30V，在静差率s＝30％时采用电压负反馈最多能够达到多大的调速范围？ 解：(1)采用转速负反馈组成闭环系统，画出系统的稳态结构框图。 (2)计算开环系统的稳态速降和满足调速要求所允许的稳态速降 计算 开环稳态速降 满足调速要求所允许的稳态速降 (3)调整该系统，使 ＝20V时转速n＝1000r/min，此时转速反馈系数应为多少？（可认为 ） 近似： 准确：可从闭环系统的静特性方程出发 (4)计算调节器放大系数 (5)如果改用电压负反馈，电动机电枢电阻造成的稳态速降已是 显然不能达到题中要求 采用电压负反馈时系统稳态特性方程： 式中 其中电压反馈系数 故有： K=8.79×30×0.1364=35.97 那么采用电压负反馈后调速系统的稳态速降为 从而 也就是调速范围为2.7 例4 某V-M调速系统的直流电动机的额定值为60kW，220V，305A，1000r/min，主回路电阻R=0.18Ω，电枢电阻Ra＝0.066Ω，要求D=20，s≤5％，Ks＝30，α＝0.015V·min/r，系统的飞轮惯量为GD2=78N·m2。 （1）如果可控电源采用晶闸管三相桥式全控整流，为了使电流连续在电枢回路中加电抗器Lr＝1.98mH，总电感为L＝2.16mH，试分析系统的稳定性。 （2）可控电源采用PWM控制器，开关频率为5kHz，不外加电抗器，电枢回路总电感为L＝0.18mH，试分析系统的稳定性 解:(1) 采用晶闸管三相桥式全控整流器时，总电阻R=0.18Ω。 其他时间常数： 另外，由表1－2得，Ts＝0.00167s 为保证系统稳定，系统的开环放大倍数应满足 与前矛盾，故不能稳定 (2)采用PWM控制器时，总电阻Ra=0.066Ω。 其他时间常数： 另外，由表1－2得，Ts＝0.0001s 那么系统的开环放大倍数应满足 与前相比较，系统稳定 r/min V·min/r r/min r/min * * 习题课 r/min V·min/r min/r min/r → → V·min/r → kΩ V/A → → kΩ V·min/r r/min r/min V·min/r → → ＝0.01938V·min/r r/min 8.33r/min *