电力拖动自动控制系统-运动控制系统(第5版)习题答案.docx

习题解答（供参考）

2.1试分析有制动电流通路的不可逆PWM变换器进行制动时，两个VT是如何工作的？

解：减小控制电压，使Ug1得正脉冲变窄，负脉冲变宽，从而使平均电枢电压Ud降低，使得EUd，电机流过反向电流，电机进入制动状态。0≤tton时，

通过二极管VD1续流，在ton≤tT期间Ug2为正，VT2导通，流过反向制动电流。因此在制动状态时，VT2和VD1轮流导通，VT1始终关断。

2.2系统的调速范围是1000~100r/min，要求静差率s=2%，那么系统允许的静差转速降是多少？

系统允许的静态速降为2.04rpm。

2.3某一调速系统，在额定负载下，最高转速特性为n0max=1500rmin，最低

转速特性为n0min=150rmin，带额定负载时的速度降落ΔnN=15rmin，且在不

同转速下额定速降不变，试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？

解：1）调速范围均指额定负载情况下）

nmax=n0max-ΔnN=1500-15=1485rpmnmin=n0min-ΔnN=150-15=135rpm

2)静差率=10%

2.4直流电动机为PN=74kW,UN=220V，IN=378A，nN=1430r/min，

Ra=0.023Ω。相控整流器内阻Rrec=0.022Ω。采用降压调速。当生产机械要求s=20%时，求系统的调速范围。如果s=30%时，则系统的调速范围又为多少？？

当s=20%时D==3.1当s=30%时D==5.33

2.5某龙门刨床工作台采用V-M调速系统。已知直流电动机

PN=60kW,UN=220V,IN=305A,nN=1000rmin，主电路总电阻R=0.18Ω,Ce=0.2V?min/r,求：

（1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落ΔnN为多少？

（2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率SN多少？

（3）若要满足D=20,s≤5%的要求，额定负载下的转速降落ΔnN又为多少?

解ΔnN==274.5rpm

第三章

3.1有一晶闸管稳压电源，其稳态结构图如图所示，已知给定电压U=8.8V、

比列调节器放大系数KP=2、晶闸管装置放大系数KS=15、反馈系数γ=0.7。

求：（1）输出电压Ud；（2）若把反馈线断开，Ud为何值？开环时的输出电压是闭环是的多少倍？（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U应为多少？

(2)若把反馈线断开，则Y=0，Ud=KpKsUu*=8.8×2×15=264V,开环输出电压是闭环的22倍

3.2转速闭环调速系统的调速范围是1500r/min~150r/min，要求系统的静差率s≤5%，那么系统允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？

解：1）D=

ΔnN为闭环静态速降

3.3转速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？

解：Δnop=(1+K)Δncl=(1+15)×8=128r/min如果将开环放大倍数提高到30,则速降为：

在同样静差率要求下，D可以扩大=1.937倍

3.4有一PWM变换器供电直流调速系统：电动机参数PN=2.2kW,UN=220V,IN=12.5A,nN=1500r/min，电枢电阻Ra=1.5Ω,PWM变换器的放大倍数Ks=22,电源内阻Rrec=0.1Ω。要求系统满足调速范围D=20，静差率s≤5%。

(1)计算开环系统的静态速降Δnop和调速要求所允许的闭环静态速降Δncl。

（2）采用转速负反馈组成闭环系统，试画出系统的原理图和静态结构图。

（3）调整该系统参数，使当U=15V时，Id=IN，n=nN，则转速负反馈系数α应该是多

少？

（4）计算放大器所需的放大倍数。

所以，Δncl=3.95r/min（2）

（3）由以上知

把已知各项代入上式，得

→α=0.00