（3）设计转速调节器ASR,计算其参数Rn 、Cn 、COn。(R0=40kΩ) （4）计算电动机带40%额定负载起动到最低转速时的转速超调量σn。 （5）计算空载起动到额定转速的时间。

*Uim88解：（1）?????0.0173V/A

Idm1.5?IN1.5?308 ??Unm10V??0.01Vmin/r nN1000r/min（2）电流调节器设计 确定时间常数：(a)Ts?1?0.000125s 8000111,因此取Toi=0.0006。 (b) 1?(~)Toi510TPWM(c)T?i?Ts?Toi=0.000725s。

电流调节器结构确定：

因为?i?5%，可按典型I型系统设计，选用PI调节器，WACR(S)?电流调节器参数确定: ?i?Tl=0.01s。

电流环开环增益：要求?i?5%时，按表4-1，应取KIT?i?0.5，因此

Ki(?iS?1),

?iSKI?0.50.5??689.655s?1T?i0.000725

于是，ACR的比例系数为

Ki?KI?iR689.655?0.01?0.1??1.13898 Ks?35?0.0173校验等效条件：

?1电流环截止频率：?ci?KI?689.655 s

（1）校验整流装置传递函数的近似条件

11??2666.6 s?1??ci 满足近似条件 3Ts3?0.000125（2）校验忽略反电动势变化对电流环动态影响的条件

311?3??86.602 s?1??ci 满足近似条件 TmTl0.12?0.01（3）校验电流环小时间常数近似处理条件

1111???1217.16 s?1??ci 满足近似条件

3TsToi30.000125?0.006可见满足近似等效条件，电流调节器的实现：选R0?40K,则：

Ri?KiR0?0.2243?40?8.97K, 取9K.

Ci??iRi?0.012?1.33?F 9?103C0i?4T0i4?0.0025??0.25?F 3R040?101 KI（3）电流环等效时间常数

KIT?i?0.5则2T?i?2?0.000725?0.00145 Ton?0.015s

T?n?1?Ton?0.00145?0.015?0.01645 KI速度调节器结构确定：

按照无静差的要求，应选用PI调节器，

WASR(S)?Kn(?nS?1)/?nS

速度调节器参数确定：?n?hT?n?5?0.01645?0.08225 转速环开环增益

KN?h?16??443.4542222 2hT?n2?5?0.01645ASR的比例系数

Kn?(h?1)?CeTm6?0.0173?0.196?0.12??21.202

2h?RT?n2?5?0.007?0.1?0.01645校验等效条件： 转速环截止频率

?cn?KN?KN?n?443.454?0.08225?36.474 ?11KI1689.655??325.1??cn满足简化条件

3T?i30.0007251KI1689.655??71.474??cn满足简化条件 3Ton30.015转速超调量的校验 (空载Z=0）

308?0.10.01154?n?2?81.2%?1.5?0.196??0.793%《

10000.18??2?81.2%?1.1?(308?0.18/0.196?1000)?(0.02666/0.12)?11.23%?10%

n转速超调量的校验结果表明，上述设计不符合要求。因此需重新设计。

4.9 有一转速、电流双闭环调速系统,主电路采用三相桥式整流电路。已知电动机参数为：PN =500kW，UN =750V，IN =760A，nN=375 r/min，电动势系数Ce =1.82V·min/r, 电枢回路总电阻R=0.14Ω,允许电流过载倍数λ=1.5,变换器的放大倍数Ks=75,电磁时间常数Tl=0.031s,机电时间常数Tm=0.112s,电流反馈滤波时间常数T0i=0.0006s,转速反馈滤波时间常数T0n=0.02s。设调节器输入输出电压Unm*=Uim*= Unm =10V,调节器输入电阻R0=40kΩ。

设计指标:稳态无静差，电流超调量?i≤5%，空载起动到额定转速时的转速超调量?n≤10%。电流调节器已按典型I型系统设计,并取参数KT=0.5。

（1）选择转速调节器结构,并计算其参数。

（2）计算电流环的截止频率?ci和转速环的截止频率?cn，并考虑它们是否合理?

*Uim10V解：（1）????0.00877V/A

Idm1.5?IN??Unm10V??0.0267Vmin/r nN375r/min电流调节器已按典型I型系统设计如下： 确定时间常数：

1?0.000125s 确定时间常数：(a)Ts?8000

111,因此取Toi=0.0006。 (b) 1?(~)Toi510TPWM(c)T?i?Ts?Toi=0.000725s。

电流调节器结构确定：因为σ%≤5%，可按典型I型系统设计，选用PI调节

TlKi(?iS?1)器，WACR(S)? ，=42.76。抗扰性能满足要求。

T?iS?i电流调节器参数确定：?i?Tl?0.031s，KIT?i?0.5 KI?KI?IR136.24?0.031?0.14??0.899 Ks?75?0.008770.5?136.24s?1 T?iKi?校验等效条件：?ci?KI?136.24s?1，

a)11??199.6s?1??ci 3TS3?0.00167b)311?3??50.9s?1??ci TmTI0.112?0.031c)1111???182.39s?1??ci

3TsToi30.00167?0.002可见满足近似等效条件。

电流调节器的实现：选R0=40K，则

Ri?Ki?R0?0.899?40?35.96 取36K

Ci??iRi?0.031?0.86?F36?1034T4?0.002C0i?0i??0.2?f3R040?10

速度调节器设计

速度调节器结构确定：KIT?i?0.5 则电流环时间常数

1?2T?i?2?0.00367?0.00734s KITon?0.02sT?n?1?Ton?0.00734?0.02?0.02734s KI