1、习 题 二2.2 系统的调速范围是 1000100 ，要求静差率 s=2%，那么系统允许的静minr差转速降是多少？解： 10.2(0.98)2.4()ns rpD系统允许的静态速降为 。.4rp2.3 某一调速系统，在额定负载下，最高转速特性为 ，最低转0max15innr速特性为 ，带额定负载时的速度降落 ，且在不0min15ir N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）axminDmax0a150485Nnnii 3axin48D2) 静差率 0150%Nsn2.5 某龙门刨床工作台采用 V-M 调速系统
2、。已知直流电动机，主电路总电阻60,20,35,10minNNNPkWUVIAnrR=0.18,Ce=0.2Vmin/r,求：（1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落 为多少？N（2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率 多少？S（3）若要满足 D=20,s5%的要求，额定负载下的转速降落 又为多少?Nn解：(1) 305.18274.5/miNnIRCer(2) 274()1%S(3) ().0.92.63/inNDs r2.7 某闭环调速系统的调速范围是 1500r/min150r/min，要求系统的静差率，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5%s100r/mi
3、n，则闭环系统的开环放大倍数应有多大？解： 1） snsN1/052%/981/103.6/minNnr2.9 有一 V-M 调速系统：电动机参数 PN=2.2kW, UN=220V, IN=12.5A, nN=1500 r/min，电枢电阻 Ra=1.5，电枢回路电抗器电阻 RL=0.8，整流装置内阻Rrec=1.0,触发整流环节的放大倍数 Ks=35。要求系统满足调速范围 D=20，静差率 S=10%。（1）计算开环系统的静态速降 nop 和调速要求所允许的闭环静态速降 ncl 。（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 Un*=15V
4、时，I d=IN，n=n N ，则转速负反馈系数 应该是多少？（4）计算放大器所需的放大倍数。解：（1） /201.5/102.5/10.34min/NaeenUIRCC Vr/.3/.437.86/iNeopInRr/1501%/20*9.3/minNsDs（ ）所以， min/.8rcl（2）（3） （4） KCRIKUKCRIUKn ednednsp 1/1/1/307.86/.35.9opcl 1503.951/5.912.3./0.1435.9 rVmin/6.可以求得， *35.9*0.14.36epsKC也可以用粗略算法：，nUn 01.5*n2.12 有一个晶闸 -电动机调速系
5、统，已知：电动机： ， ，kWPN8.2VUN20， r/min， =1.5，整流装置内阻 =1, 电枢回路电抗AIN6.15150NaRrecR器电阻 =0.8， 触发整流环节的放大倍数 。LR35sK(1)系统开环工作时，试计算调速范围 时的静差率 值。0Ds(2)当 ， 时，计算系统允许的稳态速降。30D%1s(3)如组成转速负反馈有静差调速系统，要求 ， ，在 时3%10VUn10*， ，计算转速负反馈系数 和放大器放大系数 。NdInpK解： rVCe min/13.05/.1620（1） min0min/./.92.68/i153/92.68/3.50.7%opNeopIRCrs（
6、2） i/5./.r（3） espdenspCKIRUK/11/*5.216.5/482971/150*clop eens K2.13 旋转编码器光栅数 1024，倍频系数 4，高频时钟脉冲频率 ，旋MHz1f0转编码器输出的脉冲个数和高频时钟脉冲个数均采用 16 位计数器，M 法测速时间为 0.01s，求转速 和 时的测速分辨率和误差率min/r150nin/r150最大值。解：（1）M 法：分辨率 mi/46.01.1246rZTQc最大误差率： cn160时， mi/150rn 102460.1245601 cZT时，i/ 1cnM时，in/150r %098.1024%1max 时，i
7、/ 1ax可见 M 法适合高速。（2）T 法：分辨率：时，min/150rn min/175041206062 rZnfQ时，i/ i/.602f最大误差率： ， ，2ZMnZnf0当 时，mi/150r 7.91546当 时，in/.02时，i/150rn %4.107.91%12max M时，i/ .02ax可见 T 法适合低速习题三3.1 双闭环调速系统的 ASR 和 ACR 均为 PI 调节器，设系统最大给定电压=15V， =1500r/min， =20A，电流过载倍数为 2，电枢回路总电阻*nmUNNI=2， =20， =0.127Vmin/r，求：（1）当系统稳定运行在RsKeC=
8、5V， =10A 时，系统的 、 、 、 和 各为多少？（2）当电动机*ndLInU*iic负载过大而堵转时， 和 各为多少？*ic解：(1)* *0 */15/0.01/5, 0./150.37/4.*.50.127*51024.1755,5,3.,nmNnimdi iddLeNdLCsssnii cUVrpmVrpUrpmVAIAUUEIRCIRVKKnrpmVV 当 转 速即 4.v（2）堵转时， ，Idi1*0 40*2edd dmcsssCnRUVKK3.2 在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器 ASR，ACR 均采用 PI 调节器。已知参数：电动机： =3.7kW， =220V
9、， =20A， =1000 r/min ,NPNUNINn电枢回路总电阻 =1.5,设 =8V，电枢回路最大电流 =40A,电Rcminm* dmI力电子变换器的放大系数 =40。试求：sK（1）电流反馈系数 和转速反馈系数 。（2）当电动机在最高转速发生堵转时的 值。,0dUci,*解:1）* *880.2/ .8/41im nmd NUVVArpmI rp2) 0 40*.560ddleNdlERCnIR这时：，ASR 处于饱和，输出最大电流给定值。 *8,nnUV,ii0641.5CdSKV3.3 在转速、电流双闭环调速系统中，调节器 ASR，ACR 均采用 PI 调节器。当 ASR 输
10、出达到 =8V 时，主电路电流达到最大电流 80A。当负载电流由 40A*imU增加到 70A 时，试问：（1） 应如何变化？（2） 应如何变化？（3） 值*i cUcU由哪些条件决定？解: 1) *80.1/imdUVAI因此当电流从 40A 70A 时， 应从 4V 7V 变化。*iU2) 要有所增加。CU3) 取决于电机速度和负载大小。因为 0ddleNdlEIRCnIR0eddcssnIRUK3.5 某反馈控制系统已校正成典型 I 型系统。已知时间常数 T=0.1s, 要求阶跃响应超调量 10。（1） 系统的开环增益。（2） 计算过渡过程时间 和上升时间 ；strt（3） 绘出开环对数
11、幅频特性。如果要求上升时间 0.25s, 则K=?， =?rt 解：取 0.69,.,%9.5KT(1) 系统开环增益： /06/.19(/)Ts(2) 上升时间 3rtS过度过程时间： 60.16sntTs（3）如要求 ，查表 3-1 则应取 , 0.25rts1,0.5KT2.4.*01.24rtTs这时 ,超调量=16.3%。1/KT习题六61 按磁动势等效、功率相等的原则，三相坐标系变换到两相静止坐标系的变换矩阵为 230132/C现有三相正弦对称电流 ，s()AmiIcot， ，求变换后两相静止坐标系中的电流2s()3BmiIcot2cos()3CmiIt和 ，分析两相电流的基本特征
12、与三相电流的关系。s解：两相静止坐标系中的电流 112223330023302AABCs BCABCiiiii iiii其中， ABCii2222()()()()333323 33 s()02222)3cos s()As mBCmjtjtjtjtmj cotii ItiIeecotIe 2323 s()s()s()in2in3jjjt jtmjtjtjjmmecoIectcotII 两相电流与三相电流的的频率相同，两相电流的幅值是三相电流的的 倍，两32相电流的相位差 。262 两相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换阵为 cosin2/rsC将上题中的两相静止坐标系中的电流 和 变换到两相旋转坐标系中的电流si和 ，坐标系旋转速度 。分析当 时， 和 的基本特征，电sdiq 1dt1sdiq流矢量幅值 与三相电流幅值 的关系，其中 是三相电源角频率。2sqdsiimI解：两相静止坐标系中的电流 s()3in2smicotI两相旋转坐标系中的电流 csicosins()3o2()sni()3i i()2sdsmqmi cotIttI t当 时， ，两相旋转坐标系中的电流1dt1t3cos()32in20sd mmqitII电流矢量幅值 32sdmiI
