1、習題二系統的調速范圉是1000-100r/min ,要求靜差率s=2%,那么系統允許的靜差轉 速降是多少解：An = "'%（_£）= 1000x0.02/（10x0.98） = 2.04皿系統允許的靜態速降為2.04”。某一調速系統，在額定負載下，最高轉速特性為H（）nm = 1500r/min ,最低轉速特性為«omin = 150r/min ,帶額定負載時的速度降落A/?JV = 15r/min ,且在不同 轉速下額定速降不變，試問系統能夠達到的調速范圍有多大系統允許的靜差率 是多少解：1）調速范圍D = nn/nmn （均指額定負載情況下）&quo

2、t;max = "Omax 一沁=1500-15 = 1485"min =W0min -=150-15 = 135Q =1485/135 = 112） 靜差率 s = An”?（）= 15/150 = 10%已知直流電動機=60RW，Sw =2201/,/“ =3O5A,加=1000min ,主電路總電阻 R= QzCe=*min/r,求:（1）當電流連續時，在額定負載下的轉速降落血“為多少（2）開環系統機械特性連續段在額定轉速時的靜差率Sn多少(3) 若要滿足D=20,sW5%的要求，額定負載下的轉速降落乂為多少解： 4仏=gx/?/Ce = 3O5xO8/0.2 = 2

3、74.5" min(2) SN = Ahv /?0 = 274.5/(1000 + 274.5) = 21.5%(3) A/z = nNS/D(1-5) = 1000x0.05/20x0.95 = 2.63/7min某閉環調速系統的調速范圍是1500r/min150r/min ,要求系統的靜差率 $55%,那么系統允許的靜態速降是多少如果開環系統的靜態速降是100r/min, 則閉環系統的開環放大倍數應有多大解： 1) D = nNs/-5)10 = 1500x2%/vx98%Ng =1500x2%/98%x10 = 3.06r / min$有一 VM調速系統：電動機參數Pn=, U

4、n=220V, In=12.5A, nN=1500 r/min,電樞 電阻Ra=Q,電樞回路電抗器電阻RL=Q,整流裝置內阻Rrec=Q,觸發整流環節的放 大倍數Ks=35o要求系統滿足調速范圍D=20,靜差率S<=10%o(1) 計算開環系統的靜態速降Zn°p和調速要求所允許的閉環靜態速降And o(2) 采用轉速負反饋組成閉環系統，試畫出系統的原理圖和靜態結構圖。(3) 調整該系統參數，使當Un*=15V時，1尸皿n=nN ,則轉速負反饋系數a 應該是多少(4) 計算放大器所需的放大倍數。解：n(UN-IRa)ICe1500 = 201.25/1500 = 0.134Vmi

5、iVrn = (UN-INxRz)/Ce=> % =/vx/?z/Cr = 12.5x33/0.134 = 307.836" min= nNs/(D(1-5) = 1500x10%/(20* 90%) = 8.33r / min所以，=8.33/7 »iin-R(3) (4) ”(KpK"： 一胡/(Ce(l + K) = KS；/a(l + K)M(G(l + K)K = (% / Anc/)-1 = 307.836/8.33-1 = 35.9551500 = 35.955 xl5/a(l + 35.955) - 12.5 x 3.3 /(0.134(1

6、+ 35.955)=><z = 0.0096V min/r可以求得,KyK0a35.955*0.13435*0.0096= 14.34也可以用粗略算法:u：aU； _ 15n 1500= 0.01有一個晶閘-電動機調速系統，已知：電動札= 2.8AIV , UN = 22(V , g=156A, njV=1500r/min, Ra = Q，整流裝置內阻R/1Q,電樞回路電抗器電阻叫山，觸 發整流環節的放大倍數K,=35。系統開環工作時，試計算調速范fflD = 30時的靜差率$值。(2) 當£> = 30, 5 = 10%時，計算系統允許的穩態速降。(3) 如組成轉

7、速負反饋有靜差調速系統，要求£) = 30, 5 = 10%,在U； = 10V時ld = IN , n = g，計算轉速負反饋系數Q和放大器放大系數o 解：Ce =(1)% = /vx/?z/ min 厲曲=1500/3° = 5°s =叫 / AA/Omin = 392.68 / (392.68 + 50) = 88.7%(2)0=A/z/(An + 50)A/? = 5/0.9 = 5.56/7 min(3)/ = KpK、U；( /C'l + K)-RJd/Ce( + K) <K = KpaKs!Ce1500 = KpKsU*/Ce(l +

8、K)_ (甩 15.6)©(1 + K)K =(叫 /%)-1 =(297.48/5.56)-1=52.5旋轉編碼器光柵數1024,倍頻系數4,高頻時鐘脈沖頻率f0 = 1MHz ,旋轉編碼器輸出的脈沖個數和高頻時鐘脈沖個數均采用16位計數器，M法測速時間為， 求轉速n = 1500r/min和n = 15017min時的測速分辨率和誤差率最大值。解：(1)M法：分辨率0 =6027；60'1024 x4x0.01=1.465 廠/minn = 1500/7 min 時,n = 150r/min 時,最大誤差率："野-迄500x4x1024x0.01 “0241 6

9、0 60150x4x1024x0.01 =1Q2460 601500小曲時，% = Xxl00% = i±rxl00% = 0.098% 150/min時，% = xl00% = xl00% = 0.98%可見M法適合高速。（2） T 法：分辨率：n = 1500/7 min 時,=171/7 min1024x4x150Q2n = 150r/mm 時,60xlxl06-1025x4x1500 _ = L55r/min60xlxl06-1024x4x150最大誤差率:n = 1500/7 min 時,*60xl06o =1024 x 4x1500= 9.77當心5CW罰時，心站吊= 9

10、7.7心 1500，/mi11 時'九 % = xl00% =而TTX，00% =，L4%n = 150r/mill 時，% =x 100% =x 100% = 1%,mx M2-97.7-1可見T法適合低速習題三雙閉環調速系統的ASR和ACR均為PI調節器，設系統最大給定電壓t/；=15V,nv=1500r/min, /v=20A,電流過載倍數為2,電樞回路總電阻R=2Q, K產20,Cf=.min/r,求：（1）當系統穩定運行在”；=5V, /肚"0A時，系統的"、匕、U；、S和/各為多少（2）當電動機負載過大而堵轉時，U；和，各為多少解：a = U爲 / nN

11、 = 15V / 1500rpm = 0.01V / rpm當sm,轉速而小吶0 =如=竺=0375卩/人G 40A0.127500+10*2 =4J75vU； = pld = 0.375 *10 = 3.75V = U,U _幾_£ + 1川_5嚴1川_c Ks KsKs20即 n = 500rpm,Un = 5V Q； = 3.75V,i/r = 4.175v（2）堵轉時，U： =% = 5V , u厶= （Cd）二込竺jC Ks KsKs 20在轉速、電流雙閉環調速系統中，兩個調節器ASR, ACR均采用PI調節器。已 知參數：電動機：Pn=，5 =220V, In =20A,

12、 nN =1000 r/min ,電樞回路總電阻r = Q）殳"爲=u；m = Ucm =8V,電樞回路最大電流Idm =40A,電力電子變換器的放大（1）電流反饋系數0和轉速反饋系數a。（2）當電動機在最高轉速發生堵轉時的匕o, U；,U宀值。解：2）8V= 0.2V/AITnni=0.008V / rpm1000勿2） 5嚴ET凡="n+仇=40A*1.5Q = 60V這時：”；=抄,匕=0, ASR處于飽和，輸出最大電流給定值。U：=8"=8U,Uc=Udo/Ks=6O/4O = .5V在轉速、電流雙閉環調速系統中，調節器ASR, ACR均釆用PI調節器。當

13、ASR輸出達到U；m =8V時，主電路電流達到最大電流80A。當負載電流III 40A增加到 70A時，試問：（2） U：應如何變化（2）匕應如何變化（3）匕值由哪些條件決解：1)因此當電流從40A=>70A時，U；應從4V=>7V變化。2) "c要有所增加。3) &取決于電機速度和負載大小。因為 匕嚴疋+厶扈某反饋控制系統已校正成典型I型系統。已知時間常數"，要求階躍響應超調 量(7 W10%。(1) 系統的開環增益。(2) 計算過渡過程時間。和上升時間。；(3) 4 繪出開環對數幅頻特性。如果要求上升時間。<，則3, <7% =解：MX

14、KT = 0.69, = 0.6, cr% = 9.5%(1)系統開環增益：K = 0.69/T = 0.69/0.1 = 6.9(1 /s) 上升時間=3.37 = 0.335過度過程時間：3tf ®= 67 = 6x0.1 = 0.6如要求 tr < 0.255 ,查表 3-1 則應取 KT = 1疋= 0.5 , rr = 2.47 = 這時K = " = 10,超調量二。習題六61按磁動勢等效、功率相等的原則，三相坐標系變換到兩相靜止坐標系的變 換矩陣為21 -2V3-212V32O現有三相正弦對稱電流 iA = Iincos（cot） ,0 = Imcos（

15、cot-三）,ic = Im cos（期 + 三）,求變換后兩相靜止坐標系中的電流和心, 流的關系。解：兩相靜止坐標系中的電流分析兩相電流的基本特征與三相電其中9 G + ip += °3.邑-22 " 2-COS(tVf)2-cos(cot)2TJsin(寸)sin(ef)/T cos(a)ty=伍人sing/).兩相電流與三相電流的的頻率相同,兩相電流的幅值是三相電流的的J扌倍，兩coS(d)t)2V?f z 2龍、(,2兀、coscot-)-cos(c() + )233a 3 +e 3 e 3 +e 3 3221-COS(G)t)2.2*.2.2.2r丿 TJ"7T23 -cos(cot)2相電流的相位差?6. 2兩相靜止坐標系到兩相旋轉坐標系的變換陣為cosy sin。_sin0 cos(p將上題中的兩相靜止坐標系中的電流爲和G變換到兩相旋轉坐標系中的電流匚和爲，坐標系旋轉速度=o分析當卩=®時，匚和-的基本特征，電流 dt矢量幅值i$=悶+£與三相電流幅