电力拖动自动控制系统第三版陈伯时习题答案全部.docx
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1、第一章:闭环限制的直流调速系统000001-1 为什么PWM-电动机系统比晶闸管-电动机系统可以获得更好的动态性能? 答:PWM系统与V-M系统相比,在许多方面有较大的优越性: (1) 主电路途路简洁,需用的功率器件少; (2) 开关频率高,电流简洁连续,谐波少,电机损耗及发热都较小; (3) 低速性能好,稳速精度高,调速范围宽,可达1:10000左右; (4) 若与快速响应的电动机协作,则系统频带宽,动态响应快,动态抗扰实力强; (5) 功率开关器件工作在开关状态,导通损耗小,当开关频率适当时,开关损耗也大,因此装置效率较高; (6) 直流电源承受不控整流时,电网功率因数比相控整流器高; 1
2、-2 试分析有制动通路的不行逆PWM变换器进展制动时,两个VT是如何工作的。答:如图P13,1-17,制动状态时,先减小限制电压,使Ug1的正脉冲变窄,负脉冲变宽,从而使平均电枢电压Ud降低。但是,由于机电惯性,转速与反电动势还来不及变更,因此造成EUd,很快使电流id反向,VD2截止,在tontT时,Ug2变正,于是VT2导通,反向电流沿回路3流通,产生能耗制动作用。在TtT+ton(即下一周期的0tTon)时,VT2关断,-id沿回路4经VD1续流,向电源回馈制动,与此同时,VD1两端压降钳住VT1使它不能导通。在制动状态中,VT2与VD1轮番导通,而VT1始终是关断的。 有一种特殊状态,
3、即轻载电动状态,这时平均电流较小,以致在VT1关断后id经VD2续流时,还没有到达周期,电流已经衰减到零,这时VD2两端电压也降为零,VT2便提早导通了,使电流反向,产生部分时间的制动作用。1-3 调速范围与静差率的定义是什么?调速范围、静差速降与最小静差率之间有什么关系为什么说“脱离了调速范围,要满意给定的静差率也就简洁得多了”答:消费机械要求电动机供应的最高转速与最低转速之比叫做调速范围,用字母D表示,即: 当系统在某一转速下运行时,负载由志向空载增加到额定值时所对应的转速着陆nN与志向空载转速n0之比,称作静差率s,即调速范围、静态速降与最小静差率之间的关系是:按上述关系可得出:D越小,
4、s越小,D越大,s越大;D与s互相制约,所以说“脱离了调速范围,要满意给定的静差率也就简洁得多了”。1-4 某一调速系统,测得的最高转速特性为,最低转速特性为,带额定负载时的速度着陆,且在不同转速下额定速降不变,试问系统可以到达的调速范围有多大?系统允许的静差率是多少?解:思路一:系统可以到达的调速范围为:系统允许的静差率:思路二:系统允许的静差率:系统可以到达的调速范围为:1-5 某闭环调速系统的调速范围是1500150r/min,要求系统的静差率,那么系统允许的静态速降是多少?假设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:因为:所以系统允许的静态速降:又:
5、故闭环系统的开环放大倍数:1-6 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,假设将开环放大倍数进步到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:因为: 所以: K=30时,电动机在额定负载下的速降为: 又因为:所以在同样静差率要求下,且不变,D的变更只与有关,即调速范围D扩大了8/4.13=1.49倍。1-7 某调速系统的调速范围D=20,额定转速,开环转速着陆,若要求系统的静差率由10%削减到5%,则系统的开环增益将如何变更?解:当静差率s=10%时,当静差率s=5%时,因此,若要求系统的静差率由10%削减到5%,则系统的开环增益将
6、从27.8变更到59.8。1-8 转速单闭环调速系统有那些特点?变更给定电压能否变更电动机的转速?为什么?假设给定电压不变,调整测速反响电压的分压比是否可以变更转速?为什么?假设测速发电机的励磁发生了变更,系统有无抑制这种干扰的实力? 答:(1)转速单闭环调速系统有以下三个根本特征: 只用比例放大器的反响限制系统,其被调量仍是有静差的。 抗拒扰动,听从给定。 系统的精度依靠于给定与反响检测的精度。(2)变更给定电压会变更电动机的转速,因为反响限制系统完全听从给定作用。(3)假设给定电压不变,调整测速反响电压的分压比会变更转速,因为反响信号与给定信号的比拟值发生了变更,破坏了原先的平衡,调速系统
7、就要接着动作,使反响信号与给定信号到达新的平衡为止。(4)假设测速发电机的励磁发生了变更,系统没有抑制这种干扰的实力。因为反响限制系统所能抑制的只是被反响环包围的前向通道上的扰动。1-9 在转速负反响调速系统中,当电网电压、负载转矩、电动机励磁电流、电枢电阻、测速发电机励磁各量发生变更时,都会引起转速的变更,问系统对上述各量有无调整实力?为什么?答:当电网电压、负载转矩、电动机励磁电流、电枢电阻变更时,系统对其均有调整实力。当测速发电机励磁各量发生变更时,系统没有调整实力。因为反响限制系统所能抑制的只是被反响环包围的前向通道上的扰动。1-10 V-M系统,电动机参数为:=2.2kW,=220V
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