电力拖动自动控制系统作业.docx

PAGE PAGE 10 电力拖动习题 为什么 PWM-电动机系统比晶闸管-电动机系统能够获得更好的动态特性？ 解：省掉了平波电抗器，电磁时间常数小；开关频率高，时间响应滞后时间短，动态响应加快，抗干扰 能力增强，提高了系统动态性能。 试分析有制动通路的不可逆 PWM 变换器进行制动时，两个 VT 是如何工作的。 U解：制动时：当 U 2g1 2 为正时，由于 VD 的续流作用，VT 不能导通， Ug2 U 为负，VT 截止；当 Ug1 U 为负时， UVT1 U 截止，此时 112g2 1 1 2 为正，VT 导通。 调速范围和静差率的定义是什么？调速范围、静态速降和最小静差率之间有什么关系？为什么说“脱 离了调速范围，要满足给定的静差率也就容易得多了？ n解：调速范围：生产机械对电动机所提出的最高转速 n max 与最低转速 nmin n 之比叫做调速范围，用字母 D nn来表示。 n n max 与 min 通常指额定负载下的转速。 静差率：负载由理想空载增加到额定负载所产生的转速降落 Δn ，与理想空载转速 n 的比值，称作静差 N 率，用字母s 表示，一般用百分数表示 ?n s ? 调速范围、静态速降和最小静差率之间的关系如下式：D ? ?N 0 ?最低转速越高，对应 s 值越小， n 1 ? s N 当要求的s 值一定时，如果没有调速范围限制，可以容易的通过提高最低转速来满足对s 的要求。 某一调速系统，测得的最高转速特性为n =1500r/min, 最低转速特性为n =150r/min， 带额定负载时的转速降落Δn n系统允许的静差率是多少？ n 0max NN=15r/min，且在不同转速下Δn N N 0min 不变，试问系统能够达到的调速范围有多大？ 解 ： D ? n max ? 0 max ?n N ? s ? D?n N n min n 0 min ?n N n ? D?n N N 某闭环调速系统的调速范围是 1500~150r/min，要求系统的静差率s≤2%，那么系统容许的静态速降是 多少？如果开环系统的静态速降是100r/min,则闭环系统的开环放大倍数应有多大？ n ? s 1500s 30 ?n ?N解： ?n ?N b D 1? s?? 1500 150 ?1? s ? ? 3.06r / min K ? ? 9.8 k ?1 ?n b 某闭环调速系统的开环放大倍数为 15 时，额定负载下电动机的速降为 8r/min，如果将开环放大倍数提高到 30，它的速降为多少？在同样静差率要求下，调速范围可以扩大多少倍？ ? ? ?n 解： ?n k ? ?n b1 K ?1 1 ? 128 ?n b 2 ? ?K 2 ?k 1?? 4.13 扩大的倍数为： ?n ?nb1 ? 1.937 b 2 某调速系统的调速范围 D=20，额定转速n =1500r/min，开环转速降落Δn =240r/min，若要求系统的 N 静差率由 10%降到?5%，则?系统的开环增益将如何变化?？ ? Nop 解： K ? D?n  Nop 1? 0.1 ?1 ? 27.8 K ? D?n  Nop 1? 0.05 ?1 ? 59.8 1 n ? 0.1 N  2 n ? 0.05 N 转速单闭环调速系统有哪些特点？改变给定电压能否改变电动机的转速？为什么？如果给定电压不 变，调节测速反馈电位器的分压比是否能够改变转速？为什么？如果测速发电机的励磁发生了变化，系 统有无克服这种干扰的能力？ 解：闭环调速系统可以得到比开环调速系统硬的多的稳态特性，从而在保证一定静差率要求的情况下， 能够提高调速范围，代价是增设放大器以及检测和反馈装置。改变给定电压可以改变电机的转速，给定 改变时，偏差改变，变流器输出改变，电机转速改变；给定不变，调反馈分压比可以改变电机转速，理 由同上；测速机励磁变化对转速的影响，无法克服，效果相当于改变反馈电位器分压比，转速变化是必 然的。 在转速负反馈调速系统中，当电网电压、负载转矩、电动机励磁电流、电枢电阻、测速发电机的励磁 各量发生变化时，都会引起转速的变化，问系统对上述各量有无调节能力？为什么？ 解：其中电网电压变化、电动机励磁电流变化、电枢电阻变化等反馈闭环都能调节，因为它们都作用在 闭环所包围的前向通道上；而测速发电机励磁变化对转速的影响闭环无法调节，因为它作用在反馈环之 外。 有一 V-M 调速系统，电动机参数为：P =2.2kW，U =220V，I =12.5A，n =1500r/min,电枢电阻 R =1.2Ω, N N N N a 整流装置内阻R =1.5Ω，触发整流环节的放大