电力拖动课后习题答案

K n

Δ

=〓 = 〓 =

Δ

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,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 (1) 因为 cl e n C

Δ= dRI

(1+K)

所以 cl e n C

=Δ ×dRI

(1+K)=8 (1+15)=128 则 128 4.13 /min 13 0cl e nr C

Δ= = =

+ dRI (1+K)

(2) 由 (1 ) N NnS D nS =

Δ〓

,可知在s 和 不变的情况下,D 只与Nn NnΔ 有关 调速范围扩大1.94 倍。

1-7 某调速系统的 调速范围 D=20,额定转速 1500 /minNnr = ,开环转速降落 ,若要求系统的静差率由10%减少到5%,则系统的开环增益将如何变 化?

240 /minNopnrΔ= 解; 当s=10%时, 8.33 /min 20 N N ns nr D ×

Δ= = =

× 1500 0.1

(1-s) (1-0.1) 此时 240 1 1 27.8 8.33 opcl n K n

Δ

=〓 = 〓 =

Δ

当s=5%时, 3.95 /min 20 N N ns nr D ×

Δ= = =

× 1500 0.05

(1-s) (1-0.05) 此时 240

1 1 59.8 3.95 opcl n K n

Δ

=〓 = 〓 =

Δ

则若要求系统的静差率由10%减少到5%,则系统的开环增益将变大。

1—8 转速单闭环调速系统有那些特点?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,调节测速反馈电压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? 答:(1)转速单闭环调速系统有以下三个基本特征

①只用比例放大器的反馈控制系统,其被被调量仍是有静差的。

②反馈控制系统的作用是:抵抗扰动,服从给定。扰动性能是反馈控制系统最突出的特 征之一。

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③系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度。

(2)改变给定电压会改变电动机的转速,因为反馈控制系统完全服从给定作用。 (3)如果给定电压不变,调节测速反馈电压的分压比或测速发电机的励磁发生了变化, 它不能得到反馈控制系统的抑制,反而会增大被调量的误差。反馈控制系统所能抑制的只是 被反馈环包围的前向通道上的扰动。

1—9 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?

答:当电网电压发生变化时,系统对其有调节能力。因为电网电压是系统的给定反馈控制系 统完全服从给定。

负载转矩、电动机励磁电流、电枢电阻变化时系统对其有调节能力。因为他们的变化最 终会影响到转速,都会被测速装置检测出来。再通过反馈控制作用,减小它们对稳态转速的 影响。

测速发电机励磁各量发生变化时,它不能得到反馈控制系统的抑制,反而会增大被调量 的误差。反馈控制系统所能抑制的只是被反馈环包围的前向通道上的扰动。

1—10 有一 V—M 调速系统。电动机参数为: 2.2 220NNPk W U V= =,, 12.5NI A= , , 电枢电阻1500 /minNnr = 1.2aR = Ω,整流装置内阻 1.5recR = Ω,触发整流环节的放 大倍数 。要求系统满足调速范围D=20,静差率35sK = 10%s ≤ 。

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

(3)调整该系统参数,使当 时,15nUV〓= dNII = N,n=n ,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。 解:(1)先计算电动机的电动势系数 220 12.5 1.2 0.1367 min/ 1500 12.5 246.9 /min NN a e N N e UI R CV n IR r C〓 〓× == = 〓 ×

Δ= = =op

则开环系数额定速降为 (1.2+1.5) n 0.1367 r

额定负载时的稳态速降应为 8.33 /min 20 Nns r D ×

Δ= ≤ =

× cl 1500 0.1 n

(1-s) (1-0.1)

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