1.轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中的兩個(gè)調(diào)速器通常采納的掌握方式是

A.PIDB.PIC.PD.PD

2.靜差率和機(jī)械特性的硬度有關(guān)，當(dāng)抱負(fù)空載轉(zhuǎn)速肯定時(shí)，特性越硬,靜差率

A.越小B.越大C.不變D.不確定

3.下列異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法屬于轉(zhuǎn)差功率消耗型的調(diào)速系統(tǒng)是

A.降電壓調(diào)速B.串級(jí)調(diào)速C.變極調(diào)速D.變壓變頻調(diào)速

4.可以使系統(tǒng)在無靜差的狀況下保持恒速運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)無靜差調(diào)速的是

A.比例掌握B.積分掌握C.微分掌握D.比例微分掌握

5.掌握系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行的首要條件是

A.抗擾性B.穩(wěn)定性C.快速性D.精確性

6.在定性的分析閉環(huán)系統(tǒng)性能時(shí)，截止頻率。越低，則系統(tǒng)的穩(wěn)定精度

A.越高B.越低C.不變D.不確定

7.常用的數(shù)字濾波方法不包括

A.算術(shù)平均值濾波B.中值派波

C.中值平均漉波D.幾何平均值漉波

8.轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中電流調(diào)整器的英文縮寫是

A.ACRB.AVRC.ASRD.ATR

9.雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)過程中不包括

A.轉(zhuǎn)速調(diào)整階段B.電流提升階段C.恒流升速階段D.電流下降階段

11.下列不屬于雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)啟動(dòng)過程特點(diǎn)的是

A.飽和非線性掌握B.轉(zhuǎn)速超調(diào)

C.準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)掌握D.飽和線性掌握

12.下列溝通異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法中，應(yīng)用最廣的是

A.降電壓調(diào)速B.變極對(duì)數(shù)調(diào)速

C.變壓變頻調(diào)速D.轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速

13.SPWM技術(shù)中，調(diào)制波是頻率和期望波相向的

A.正弦波B.方波C.等腰三角波D.鋸齒波

14.下列不屬于異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)膜型特點(diǎn)的是

A.高階B.低階C.非線性D.強(qiáng)耦合

15.在微機(jī)數(shù)字掌握系統(tǒng)的中斷服務(wù)子程序中中斷級(jí)別最高的是

A.故障愛護(hù)B.PWM生成C.電流調(diào)整D.轉(zhuǎn)速調(diào)整

16.比例微分的英文縮寫是

A.PIB.PDC.VRD.PID

17.調(diào)速系統(tǒng)的靜差率指標(biāo)應(yīng)以何時(shí)所能達(dá)到的數(shù)值為準(zhǔn)

A.平均速度B.最高速C.最低速D.任意速度

20.采納旋轉(zhuǎn)編碼器的數(shù)字測(cè)速方法不包括

A.M法B.T法C.M/T法D.F法

21.轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中轉(zhuǎn)速調(diào)整器的英文縮寫是

A.ACRB.AVRC.ASRD.ATR

22.下列關(guān)于轉(zhuǎn)速反饋閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)反饋掌握基本規(guī)律的敘述中，錯(cuò)誤的是

A.只用比例放大器的反饋掌握系統(tǒng)，其被調(diào)量仍是有靜差的

B.反饋掌握系統(tǒng)可以抑制不被反饋環(huán)節(jié)包圍的前向通道上的擾動(dòng)

C.反饋掌握系統(tǒng)的作用是：反抗擾動(dòng)、聽從給定

D.系統(tǒng)的精度依靠于給定和反饋檢測(cè)的精度

23.籠型異步電動(dòng)機(jī)變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)中基頻以下調(diào)速，恒？掌握方式掌握性能最好

24.SPWM技術(shù)中，載波是頻率比期望波高得多的

A.正弦波B.方波C.等腰三角波D.鋸齒波

25.下列不屬于溝通異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型特點(diǎn)的是

A.高階B.線性C.非線性D.強(qiáng)耦合

26.在微機(jī)數(shù)字掌握系統(tǒng)的故障愛護(hù)中斷服務(wù)子程序中，工作程序正確的是

A.顯示故障緣由并報(bào)警一分析推斷故障一封鎖PWM輸出一系統(tǒng)復(fù)位

B.顯示故障緣由并報(bào)警一封鎖m輸出一分析推斷故障一系統(tǒng)復(fù)位

C.封鎖PWM輸出一分析推斷故障一顯示故障緣由并報(bào)警一系統(tǒng)復(fù)位

D.分析推斷故障一顯示故障緣由并報(bào)警一封鎖PWM輸出一系統(tǒng)復(fù)位

27.正弦波脈寬調(diào)制的英文縮寫是

A.PIDB.PWMC.SPWMD.PD

29.采納比例積分調(diào)整器的閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)肯定屬于

A.無靜差調(diào)速系統(tǒng)B.有靜差調(diào)速系統(tǒng)

C.雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)D.溝通調(diào)速系統(tǒng)

30.異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型的組成不包括

A.電壓方程B.磁鏈方程C.轉(zhuǎn)矩方程D.外部擾動(dòng)

二、填空題

:.常用的可捽有流巾.源有旋轉(zhuǎn)溝通機(jī)組、靜止式可控整流器、直流斬波器或脈窗調(diào)制變換器

2.調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)包括調(diào)速范圍和靜差率

3.反饋掌握系統(tǒng)的作用是：反抗擾動(dòng)，聽從給定

4.當(dāng)電流連續(xù)時(shí)，轉(zhuǎn)變掌握角，V-M系統(tǒng)可以得到一組平行的機(jī)械特性曲線。

5.常見的調(diào)速系統(tǒng)中，在基速以下按恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，在基速以上按恒功率調(diào)速方式

6.自動(dòng)掌握系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)包括對(duì)給定輸入信號(hào)的跟隨性能指標(biāo)和對(duì)擾動(dòng)輸入信號(hào)的抗擾性能指標(biāo)

7.電力牽引設(shè)施上最先進(jìn)的可控直流電源是直流斬波器或脈寬調(diào)制變換器

8.SPWM掌握技術(shù)包括單極性掌握和雙極性掌握兩種方式。

9.常見的轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置有測(cè)速發(fā)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)編碼器、電磁脈沖測(cè)速器.

10.VVVF掌握是指逆變器輸出電壓和頻率可變的掌握。

12.電流截止負(fù)反饋的作用是限流

：3.負(fù)反饋的作用是抵制擾動(dòng)

：4.靜態(tài)環(huán)流可以分為直流平均環(huán)流和瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流

：5.自動(dòng)掌握系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)包括對(duì)給定輸入信號(hào)的跟隨性能指標(biāo)和對(duì)擾動(dòng)輸入信號(hào)的抗擾性能指標(biāo)

：6.PWM變換器可以通過調(diào)整電力電子開關(guān)來調(diào)整輸出電壓。

18.PWM逆變器依據(jù)電源類型不同可以分為電壓型和頻率型

20.轉(zhuǎn)速單閉環(huán)宜流掌握系統(tǒng)可以通過引入電流環(huán)掌握以提高系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能。

21.轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在啟動(dòng)過程中，轉(zhuǎn)速調(diào)整器ASK將經(jīng)受不飽和、飽和、退飽和三種狀況。

22.溝通調(diào)速的基本類型中最好的一種節(jié)能省力型調(diào)速方案是變壓變頻調(diào)速

24.無靜差直流調(diào)速系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)是調(diào)整器包含比例積分環(huán)節(jié)。

25.比例積分掌握綜合了比例掌握和積分掌握兩種規(guī)律的優(yōu)點(diǎn)，比例部分能快速響應(yīng)掌握作用。

28.電流調(diào)整器可以對(duì)電網(wǎng)電壓的波動(dòng)起準(zhǔn)時(shí)抗擾的作用。

2.雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，在恒流升速階段時(shí)，兩個(gè)調(diào)整器的狀態(tài)是(A),

(A)ASR飽和、ACR不飽和(B)ACR飽和、ASR不飽和

(C)ASR和ACR都飽和(D)ACR和4SR都不飽和

5.無靜差調(diào)速系統(tǒng)中，調(diào)整器一般采納(C)調(diào)整器。

(A)P調(diào)整器(B)PD調(diào)整器(C)PI調(diào)整器

8.在速度負(fù)反饋單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)下列（C）參數(shù)變化時(shí)系統(tǒng)無調(diào)整力量。

（A）放大器的放大倍數(shù)Kp（B）負(fù)載變化

（C）轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)（D）供電電網(wǎng)電壓

10.為了增加系統(tǒng)響應(yīng)的快速性，我們應(yīng)當(dāng)在系統(tǒng)中引入（A）環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)整。（A）比例（B）積分（C）微分

6.PID掌握器各環(huán)節(jié)的作用是什么？

答：PID掌握器各環(huán)節(jié)的作用是：

（1）比例環(huán)節(jié)P：成比例地反映掌握系統(tǒng)的偏差信號(hào)，偏差一旦消失，掌握器馬上產(chǎn)生掌握作用，以便削減偏差，保證

系統(tǒng)的快速性。

（2）積分環(huán)節(jié)I：主要用于消退靜差，提高系統(tǒng)的掌握精度和無差度。

（3）微分環(huán)節(jié)D：反映偏差信號(hào)的變化趨勢(shì)，并能在偏差信號(hào)變得過大之前，在系統(tǒng)中引入?個(gè)早期修正信號(hào)，從而加

快系統(tǒng)的動(dòng)作速度，削減調(diào)整時(shí)間。

三、名詞解釋題

1.V—M系統(tǒng)

品閘管-電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)

3.靜差率

負(fù)載由抱負(fù)空載增加到額定值所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落與抱負(fù)空載轉(zhuǎn)速的比

4.ASR

轉(zhuǎn)速調(diào)整器

5.測(cè)速方法的辨別率

衡量一種測(cè)速方法對(duì)被測(cè)轉(zhuǎn)速變化的辨別力量

6.PWM

可逆脈沖寬度調(diào)制

7.直接轉(zhuǎn)矩掌握

采用轉(zhuǎn)矩反饋直接掌握電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)電

8.調(diào)速范圍

電動(dòng)機(jī)供應(yīng)的最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比

9.ACR

電流調(diào)整器□'；

10.測(cè)速誤差率

15.調(diào)整器的設(shè)計(jì)過程可以簡(jiǎn)化為哪兩步？

1.選擇調(diào)整器的結(jié)構(gòu)

2.選擇調(diào)整器的參數(shù)？

1、帶有比例調(diào)整器的單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，假如轉(zhuǎn)速的反饋值與給定值相等，則調(diào)整器的輸出為（A）o

A、零R、大于零的定值已小于零的定值從保持原先的值不變

2、無靜差調(diào)速系統(tǒng)的PI調(diào)整器中P部份的作用是（D）。

A、消退穩(wěn)態(tài)誤差B、不能消退卷態(tài)誤差也不能加快動(dòng)態(tài)響應(yīng)

C、既消退穩(wěn)態(tài)誤差又加快動(dòng)態(tài)響應(yīng)D、加快動(dòng)態(tài)響應(yīng)

3、異步電動(dòng)機(jī)變壓變頻調(diào)速時(shí)，采納（B）掌握方式，可獲得?線性機(jī)械特性。

A、山/門=常值以Eg/fl=常值C、Es/fl=常值D、Er/fl=常值

4、一般的間接變頻器中，逆變器起（B）作用。

A、調(diào)壓B、調(diào)頻C、調(diào)壓與逆變D、調(diào)頻與逆變

5、轉(zhuǎn)差頻率掌握變頻調(diào)速系統(tǒng)的基本思想是掌握（C）。

A、電機(jī)的調(diào)速精度B、電機(jī)的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩C、電機(jī)的氣隙磁通D、電機(jī)的定子電流

三、簡(jiǎn)答題（每小題10分，共40分）

1、調(diào)速范圍和靜差率的定義是什么？

答：生產(chǎn)機(jī)械耍求電動(dòng)機(jī)供應(yīng)的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速之比叫做調(diào)速范圍，用字母D表示，即：D=nmax/nmin。當(dāng)系統(tǒng)在某一轉(zhuǎn)速下運(yùn)

行時(shí)，負(fù)載由抱負(fù)空載增加到額定值時(shí)所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落△nN與抱負(fù)空載轉(zhuǎn)送nO之比，稱作靜差率s,即5=口方/口0。

2、簡(jiǎn)述恒壓頻比掌握方式。

答：繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是難以直接掌握的，當(dāng)電動(dòng)勢(shì)值較高時(shí)，可以忽視定子繞組的漏磁阻抗壓降，而認(rèn)為定子相電壓Us&Eg,

則得llsf=常值

這是恒壓頻比的掌握方式。但是，在低頻時(shí)Us和Eg都較小，定子阻抗壓降所占的份量就比較顯著，不再能忽視。這時(shí)，需要人為地

把電壓Us抬高?些，以便近似地補(bǔ)償定子壓降。

3、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，兩個(gè)調(diào)整器的輸入偏差電壓和輸出電壓各是多少？為什么？

答：當(dāng)兩個(gè)調(diào)整器都不飽和時(shí)，它們的輸入偏差電壓和輸出電壓都是零，轉(zhuǎn)速調(diào)整器ASR的輸出限幅電壓Uim打算/電流給定電壓的

最大值：電流調(diào)整器ACR的輸出限幅電壓限制了電力電子變換器的最大輸出電壓Udm。

4、單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的基本特征。

答：（1）具有比例放大器的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)是有靜差的。（2）閉環(huán)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的抗干擾性能反饋閉環(huán)系統(tǒng)具有很好的抗擾性能,

對(duì)于作用在被負(fù)反饋所包圍的前向通道上的一切擾動(dòng)都能有效地抑制。（3）閉環(huán)系統(tǒng)對(duì)給定信號(hào)和檢測(cè)裝置中的擾動(dòng)無能為力。

1、調(diào)速系統(tǒng)的靜差率指標(biāo)應(yīng)以最低速時(shí)所能達(dá)到的數(shù)值為準(zhǔn)。

2、電流調(diào)整踹可以對(duì)電網(wǎng)電壓的波動(dòng)起準(zhǔn)時(shí)抗擾的作用。

3、反饋掌握系統(tǒng)的作用是：反抗擾動(dòng)，聽從給定。

4、雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)過程包括：一轉(zhuǎn)速調(diào)整階段:②電流提升階段:③恒流升速階段。

5、溝通異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型特點(diǎn)有直險(xiǎn)、非線性、強(qiáng)耦合。

6、常見的可控直流電源有旋轉(zhuǎn)溝通機(jī)組、靜止式可控整流器、直流斬波器（或脈寬調(diào)制變換器）.

7、PWM變換器可以通過調(diào)整電力電子開關(guān)來調(diào)整輸出電壓。

8、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中轉(zhuǎn)速調(diào)整器的英文縮寫是ASR、

二、選擇題（每小題2分，共20分）

1、異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型的組成不包括（D）o

A、電壓方程B、磁鏈方程C、轉(zhuǎn)矩方程D、外部擾動(dòng)

2、掌握系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行的首要條件是（B）。

A、抗擾性B、穩(wěn)定性C、快速性D、精確性

3、SP附〔技術(shù)中，載波是頻率比期望波高得多的（C）o

A、正弦波B、方波C、等腰三角波D、鋸齒波

4、常用的數(shù)字濾波方法不包括（D）o

A、算術(shù)平均值濾波B、中值濾波C、中值平均濾波D、幾何平均值濾波

5、在電機(jī)調(diào)速掌握系統(tǒng)中，系統(tǒng)無法抑制（B）的擾動(dòng)。

A、電網(wǎng)電壓B、電機(jī)勵(lì)磁電壓變化C、給定電源變化D、運(yùn)算放大器參數(shù)變化

6、在速度仍反饋單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中,當(dāng)下列（C）參數(shù)變化時(shí)系統(tǒng)無調(diào)整力量c

A、放大器的放大倍數(shù)KB、負(fù)載變化C、轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)D、供電電網(wǎng)電壓

7、采納比例積分調(diào)整器的閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)肯定屬于（A）。

A、無靜差調(diào)速系統(tǒng)B、有靜差調(diào)速系統(tǒng)C、雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)D、溝通調(diào)速系統(tǒng)

8、雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在稔定運(yùn)行時(shí)，掌握電壓的大小取決于（C）。

A、IdlB、nC、n和IdlD.a和0

9、下列不屬于雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)啟動(dòng)過程特點(diǎn)的是（D）?

A、飽和非線性掌握B、轉(zhuǎn)速超調(diào)C、準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)掌握D、飽和線性掌握

1）、在交一直一交變頻裝置中，若采納不控整流，則PWN逆變器的作用是（C）。

A、調(diào)壓B、調(diào)頻C、調(diào)壓調(diào)頻D、調(diào)域與逆變

三、推斷題（每小題2分，共10分）

1、調(diào)速范圍是指電動(dòng)機(jī)供應(yīng)的最低轉(zhuǎn)速與最高轉(zhuǎn)速之比。（X）

2、在無靜態(tài)調(diào)速系統(tǒng)中的PI調(diào)整器中，P部分的作用是加快動(dòng)態(tài)響應(yīng)。（J）

3、微機(jī)數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)中，采樣頻率應(yīng)小于信號(hào)最高頻率的2倍。（X）

4、當(dāng)閉環(huán)系統(tǒng)開環(huán)放大系數(shù)大于系統(tǒng)的臨界放大系數(shù)時(shí)，系統(tǒng)將不稔定。（J）

5、正弦波脈寬調(diào)制的英文縮寫是PWMc（X）

四、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分）

1、在《電力拖動(dòng)及其自動(dòng)掌握系統(tǒng)》這門課程中如何對(duì)其定義？其基本任務(wù)是什么？

答：在《電力拖動(dòng)及其自動(dòng)掌握系統(tǒng)》這門課程中對(duì)其定義如下：具有自動(dòng)掌握和調(diào)整工作機(jī)械的速度或位移的電力拖動(dòng)系

統(tǒng)稱為“電力拖動(dòng)自動(dòng)掌握系統(tǒng)”，或者“運(yùn)動(dòng)自動(dòng)掌握系統(tǒng)“。其基本任務(wù)是通過掌握和調(diào)整電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度或轉(zhuǎn)角來

實(shí)現(xiàn)工作機(jī)械對(duì)速度或位移的要求。

2、ACR的是什么的英文縮寫？調(diào)整器的設(shè)計(jì)過程可以簡(jiǎn)化為哪兩步？

答：ACR的是電流調(diào)整器的英文縮寫，

兩步：①選擇調(diào)整器的結(jié)構(gòu)：②選擇調(diào)整器的參數(shù)。

3、PID掌握器中的P、I、D分別代表什么環(huán)節(jié)?并說明I環(huán)節(jié)的作用。

答：PID掌握器中的P、I、D分別代表比例環(huán)節(jié)、積分環(huán)節(jié)、微分環(huán)節(jié)。其中I環(huán)節(jié)的作用是消退靜差，提高系統(tǒng)的掌握精

度和無差度。

4、簡(jiǎn)述泵升電壓產(chǎn)生的緣由及其抑制措施。

答：泵升電壓產(chǎn)生的緣由：采納二極管整流獲得直流電源時(shí)，電機(jī)制動(dòng)時(shí)不能回饋電能，只好對(duì)濾波電容充電，使電容兩端

電壓提升，產(chǎn)生泵升電壓。

泵升電壓抑制措施：電容器汲取動(dòng)能；鎮(zhèn)流電阻消耗動(dòng)能；并接逆變器。

五、計(jì)算題（每小題15分,共30分）

1、（15分）有一V-V系統(tǒng)：電動(dòng)機(jī)Pg=2.5kw,U.=220V,In=15A,nn=1500r/min,Rs=2Q,Rrcc=lQ,Ks=30,要求調(diào)速

范圍D=20,靜差率s=20%。求：（1）計(jì)算開環(huán)系統(tǒng)的速降和允許的錚態(tài)速降；（2）采納轉(zhuǎn)速負(fù)反饋，當(dāng)給定電壓為

2DY、轉(zhuǎn)速為1000r/min時(shí),計(jì)算放大器的放大倍數(shù)。

△九叩=4x5=354.3（V/（r/?nin））

解：（1）開環(huán)系統(tǒng)的速降為“

nnxs,、

加ci=八-q=8.33(r/min)

允許的靜態(tài)速降為LfXU-SJ

K=—1=44.54

=0.02(V7(r/min)),

：2）計(jì)算放大器的放大倍數(shù)a

2、（15分）有一轉(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán)V-M有靜差直流調(diào)速系統(tǒng)，其系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示，試采用此圖推導(dǎo)其靜

特性方程。

解：電壓比較環(huán)節(jié)：=放大器：及=KpAUn,電力電子變換器：Udo=KsUc

vdo-IdR

n=---r----ii_

調(diào)速系統(tǒng)開環(huán)機(jī)械特性：,測(cè)速反饋環(huán)節(jié)：Un=優(yōu)幾，

KpKUTdRKpK*ldR

丁(1+守一G(l+K)C/l+K)

削去中間變量的靜特性方程:

2T在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，若要轉(zhuǎn)變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，應(yīng)調(diào)整什么參數(shù)?轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)速調(diào)整器的放大倍數(shù)Kn行不行?轉(zhuǎn)變電力電

子變換器的放大倍數(shù)Ks行不行?轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)a行不行?若要轉(zhuǎn)變電動(dòng)機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流,應(yīng)調(diào)整系統(tǒng)中的哪些參數(shù)?

答：①在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，若要轉(zhuǎn)變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，應(yīng)調(diào)整的參數(shù)有：轉(zhuǎn)速給定電壓由于轉(zhuǎn)速反饋系統(tǒng)的轉(zhuǎn)

速輸出聽從給定。

②轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)速調(diào)整器的放大倍數(shù)Kn,只是加快過渡過程，但轉(zhuǎn)速調(diào)整器的放大倍數(shù)Kn的影響在轉(zhuǎn)速負(fù)反饋環(huán)內(nèi)的前向通道上，

它引起的轉(zhuǎn)速變化，系統(tǒng)有調(diào)整和抑制力量。因此，不能通過轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)速調(diào)整器的放大倍數(shù)Kn,來轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)速

③轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變電力電子變換器的放大倍數(shù)Ks,只是加快過渡過程,但轉(zhuǎn)電力電子變換器的放大倍數(shù)Ks的影響4轉(zhuǎn)速負(fù)反饋環(huán)內(nèi)

的前向通道上，它引起的轉(zhuǎn)速變化，系統(tǒng)有調(diào)整和抑制力量。因此，不能通過轉(zhuǎn)變電力電子變換器的放大倍數(shù)Ks,來轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)速

④轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)Q，能轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)。的影響不在轉(zhuǎn)速負(fù)反饋環(huán)內(nèi)的前向通道上，它引起的轉(zhuǎn)速變化，系統(tǒng)沒

有調(diào)整和抑制力量。因此，可以通過轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)a來轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)速，但在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中穩(wěn)定運(yùn)行?最終的轉(zhuǎn)速還是

聽從給定。

⑤若要轉(zhuǎn)變電動(dòng)機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流，應(yīng)調(diào)整系統(tǒng)中的參數(shù)有：轉(zhuǎn)速的給定U*、轉(zhuǎn)速調(diào)整器的放大倍數(shù)Kn、轉(zhuǎn)速調(diào)整器的限幅值、轉(zhuǎn)

速反饋系數(shù)a等，由于它們都在電流環(huán)之外。

2-2在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，兩個(gè)調(diào)整器的輸入偏差電壓和輸出電壓各是多少？為什么？

答：在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速調(diào)整器退飽和，P】的作用使得轉(zhuǎn)速調(diào)整器的輸入偏差電壓為0,轉(zhuǎn)速調(diào)

整器的輸出電壓由于維持在U*?（n->o

在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，電流調(diào)整器不飽和，PI的作用使得電流調(diào)整器的輸入偏差電壓為0,形成?個(gè)電

流隨動(dòng)子系統(tǒng)，力圖使L盡快跟隨其給定口.電流調(diào)整器的輸出電壓U,又后面的環(huán)節(jié)打算。

2-3在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速調(diào)整器不是PI調(diào)整器，而是P調(diào)整器，對(duì)系統(tǒng)的靜、動(dòng)態(tài)性能將會(huì)產(chǎn)生什么影響？

答：在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速調(diào)整器采納P調(diào)整器，整個(gè)系統(tǒng)成為一個(gè)有靜差的系統(tǒng)。

轉(zhuǎn)速調(diào)整器不飽和，始終處于主導(dǎo)地位：電流調(diào)整器不飽和，形成一個(gè)電流隨動(dòng)子系統(tǒng)，無法形成在最大電流下在最短時(shí)間內(nèi)

使速度提升/下降最快，動(dòng)態(tài)響應(yīng)較慢。

2-4試從下述五個(gè)方面來比較轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)和帶電流截止環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)：

①調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)性能；②動(dòng)態(tài)限流性能：③啟動(dòng)的快速性

④抗負(fù)載擾動(dòng)的性能；⑤抗電源波動(dòng)的性能

答：

①調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)性能：

在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速調(diào)整器采納PI調(diào)整器，整個(gè)系統(tǒng)成為一個(gè)無靜差的系統(tǒng)。

帶電流截止環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速調(diào)整器采納PI調(diào)整器，整個(gè)系統(tǒng)成為一個(gè)無靜差的系統(tǒng)。

②動(dòng)態(tài)限流性能：

在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，電流調(diào)整器采納PI調(diào)整器，將電流限制在限內(nèi)。

帶電流截止環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，揩電流限制在I佩內(nèi)。

③啟動(dòng)的快速性：

在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在啟動(dòng),制動(dòng)過程中，轉(zhuǎn)速調(diào)整靜飽和，電流調(diào)整器在最大電流I-四周進(jìn)行PI調(diào)整，時(shí)間最短，

提高了啟動(dòng)/制動(dòng)的快速性。

帶電流截止環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，在啟動(dòng)/制動(dòng)過程中，當(dāng)電流大于截止電流br時(shí).電流調(diào)整器起作用，并不是在最

大電流四周進(jìn)行調(diào)整，啟動(dòng)/制動(dòng)的快速性較差。

④抗負(fù)載擾動(dòng)的性能：

在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，負(fù)載擾動(dòng)在轉(zhuǎn)速外環(huán)中，負(fù)載擾動(dòng)作比在電流環(huán)之后，因此只能靠轉(zhuǎn)速調(diào)整器ASR來產(chǎn)生抗

負(fù)載擾動(dòng)的作用。在設(shè)計(jì)ASR時(shí)，應(yīng)要求有較好的抗擾性能指標(biāo)。

帶電流截止環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，負(fù)載擾動(dòng)馬上引起電流變化，當(dāng)電流大于截止電流時(shí).電流調(diào)整器起作用，可以

進(jìn)行調(diào)整。

⑤抗電源波動(dòng)的性能

在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，由干增設(shè)了電流內(nèi)環(huán)，電壓波動(dòng)可以避過電流反饋得到比較準(zhǔn)時(shí)的調(diào)整，不必等它影響到轉(zhuǎn)

速以后才能反饋回來，抗電源波動(dòng)的性能大有改善。在電流截止環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，電網(wǎng)電壓擾動(dòng)的蚱用點(diǎn)離被調(diào)量較

遠(yuǎn)，調(diào)整作用受到多個(gè)環(huán)節(jié)的延滯，因此單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)反抗電源電壓擾動(dòng)的性能要差?一些。

2-5在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，兩個(gè)調(diào)整器均采納PI調(diào)整器。當(dāng)系統(tǒng)帶額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速反饋線突然斷線，當(dāng)系統(tǒng)重

新進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)電流調(diào)整器的輸入偏差信號(hào)?U,是否為零？

答：在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，兩個(gè)調(diào)整器均采納PI調(diào)整器。當(dāng)系統(tǒng)帶額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速反饋線突然斷線，轉(zhuǎn)速調(diào)

整器反饋電突變?yōu)闉?,轉(zhuǎn)速調(diào)整器輸入偏差突變?yōu)樽畲螅D(zhuǎn)速調(diào)整器（PI調(diào)整器）飽和，轉(zhuǎn)速開環(huán)，系統(tǒng)變?yōu)殡娏鲉伍]環(huán)調(diào)整。

轉(zhuǎn)速調(diào)整器的輸出突變?yōu)檎龢O限值U1,電流調(diào)整器的輸入偏差變大，電流調(diào)整器為PI調(diào)整器作用，直至進(jìn)入新的穩(wěn)定狀態(tài)，電流

無靜差。當(dāng)市新進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，電流調(diào)整器（PI調(diào)整器）的輸入偏差信號(hào)?匕為零。

2-6在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，給定信號(hào)廠,未變，增加轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)?，系統(tǒng)穩(wěn)定后轉(zhuǎn)速反饋電壓必是增加、減小還是不變？

答：在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，給定信號(hào)U工未變，增加轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)?，轉(zhuǎn)速調(diào)整器反饋電壓增加，轉(zhuǎn)建調(diào)整器輸入偏差

變大，轉(zhuǎn)速調(diào)整器輸M變大即電流調(diào)整器給定變大，電流調(diào)整器輸入偏差變大，電流調(diào)整器輸出變大即電機(jī)電流變大，進(jìn)入重新調(diào)

整階段。系統(tǒng)穩(wěn)定后，轉(zhuǎn)速、電流無靜差.轉(zhuǎn)速調(diào)整器輸入偏差為0,轉(zhuǎn)速反饋電壓也等于轉(zhuǎn)速給定信號(hào)UZ不變。

2-7在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，兩個(gè)調(diào)整器均采納PI調(diào)整器。已知電動(dòng)機(jī)參數(shù)為：PN=3.7KW,UN=220V,L=20A,n產(chǎn)1000r

/min,電樞繞組總電阻R=1.5?,^=1；10=^=8￥,電樞回路最大電流L=40A,電力電子變換器的放大倍數(shù)Ks=40,試求：

①電流反饋系數(shù)?和轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)？

②當(dāng)電動(dòng)機(jī)在最高轉(zhuǎn)速發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)的U“、ITKU,、工值.

U：U*

解：①穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速調(diào)整器不飽和，瑜入偏差為0,a=—JJ-=8/1500=0.0056

u4ua

穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí).電流調(diào)整器不飽和，輸入偏差為0.6=—=—^=8/40=0.2

〃j而

②當(dāng)電動(dòng)機(jī)在最高轉(zhuǎn)速發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)，史樞回路最大電流U=40A,

電流調(diào)整器反饋電壓最大U?*8V,

電流調(diào)整器輸入偏差最大大，電流調(diào)整器飽和,輸出最大U\=8V,電流開環(huán).

經(jīng)過電力電子變換器后的U后K$*（l=40*8=320V.,

電機(jī)轉(zhuǎn)速很小；幾乎為0,轉(zhuǎn)速反饋電壓很小,轉(zhuǎn)速調(diào)整器輸入偏差很大,轉(zhuǎn)速調(diào)整器飽和，轉(zhuǎn)速開環(huán),轉(zhuǎn)速調(diào)整器輸出U*°=

8V.

2-8在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，ASR、ACR兩個(gè)調(diào)整器均采納PI調(diào)整器,當(dāng)ASR的輸出達(dá)到U*『8V時(shí)，主電路電流達(dá)到最大

電流80A,當(dāng)負(fù)載電流由40A增加到70A,試問：

①小如何變化？②U如何變化？③1值.由哪些條件打算？

答:①在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，ASR、ACR兩個(gè)調(diào)整器均采納PI調(diào)整器。當(dāng)ASR的輸出達(dá)到U"=8V時(shí)，ASR飽和不起

作用；主電路電流達(dá)到最大電流80A,電流調(diào)整器的給定電壓U,尸U1=8V最大俁持不變，

②當(dāng)負(fù)載電流由40A增加到70A,電流調(diào)整器反饋電壓口增加，電流調(diào)整器的輸入偏差電壓減小，電流調(diào)整器的輸出電壓U,減小.

③U,位.由：電流調(diào)整器的輸入偏差電壓(電流調(diào)整器的給定電壓I：*-電流調(diào)整器反饋電壓)、條電流調(diào)整器的比例放大系數(shù)、電

流調(diào)整器積分時(shí)間常數(shù)以及電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)等條件打算。

2-9在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載在額定工作點(diǎn)正常運(yùn)行，現(xiàn)因某種緣由使電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電源突然下降一

半，系統(tǒng)工作狀況會(huì)如何變化？寫出UW、U\、&、L、n在系統(tǒng)重新進(jìn)入穩(wěn)定后的表達(dá)式。

答:在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)短負(fù)載在額定工作點(diǎn)正常運(yùn)行，現(xiàn)因某種綠由使電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電源突然下

降一半，電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩減小為原來的一半，轉(zhuǎn)速下降，轉(zhuǎn)速調(diào)整淵反饋電壓U。減小，轉(zhuǎn)速調(diào)整器的輸入偏差電壓增大，轉(zhuǎn)速調(diào)整器

的輸出電壓即電流調(diào)整器的給定電壓口增大.電流調(diào)整器的輸出電壓U,增大，轉(zhuǎn)速提升，達(dá)到新的穩(wěn)定。

在系統(tǒng)重新進(jìn)入穩(wěn)定后UB=

IT產(chǎn)

Uc=

L=

2-10某反饋掌握系統(tǒng)已校正成典型I型系統(tǒng)。已知時(shí)間常數(shù)T=0.1S,要求階躍響應(yīng)超調(diào)量。W10%

①求系統(tǒng)的開環(huán)增益；②計(jì)算過渡過程時(shí)間t,和提升時(shí)間tr

③畫出開環(huán)對(duì)數(shù)特性。如要求提升時(shí)間3<0.25s,則K=?,。=?

K

解：①典型I型系統(tǒng)w(S)=----------T=O.1S階躍響應(yīng)超調(diào)量。這10%

5(75+1)

當(dāng)時(shí)，的幅頻特性以-2DdB/dec斜率穿越零分貝線，系統(tǒng)有較好的穩(wěn)定性。系統(tǒng)的開環(huán)增益除此截止頻率

KT=0.5K=5

3

②過渡過程時(shí)間t產(chǎn)=6T=0.6S

2燈

提升時(shí)間J,(乃-arccos^)取C=0.707

2￡T

③提升時(shí)間tXO.25s._停_^(乃-arccos^)C=

AFF

1

“'n==

27J

則K"=whW4?+l—23]2

。=產(chǎn)口)“明

2-11有一個(gè)系統(tǒng)淇掌握對(duì)象的傳遞函數(shù)為WMS)=4—=———，要求設(shè)計(jì)一個(gè)無靜差系統(tǒng)，在階躍摘入下系統(tǒng)超調(diào)量。W

TS+l0.01S+1

5%(按線性系統(tǒng)考慮)，試打算調(diào)整器的結(jié)構(gòu)，并選擇其參數(shù)。

解:要求設(shè)計(jì)一個(gè)無靜差系統(tǒng)，調(diào)整器緒構(gòu)選用I調(diào)整器,K(s)=k,

S

1()K,

W,(S)W^,(S)為典型i型系統(tǒng).

5(0.01S+l)

查典型I型系統(tǒng)階踐輸入跟隨性能指標(biāo)表可知超調(diào)量。<5%,KT=O.5K=50KF5

2-12有一個(gè)系統(tǒng),其掌握對(duì)象的傳遞函數(shù)為心」(S)=---=------------，要求校正為典型H型系統(tǒng)，在階躍輸入下系統(tǒng)超

5(7N+1)S(0.02S+1)

調(diào)量。W25%(按線性系統(tǒng)考慮)，試打算調(diào)整器的結(jié)構(gòu),并選擇其參數(shù)。

解:要求校正為典型II型系統(tǒng),調(diào)整器結(jié)構(gòu)選用P1調(diào)整器，

k(T,S+1)

WPI(S)=—p—l!----------,T!=hT=7*0.02=0.14S

4s

Wq(s)w皿(S)=51;2(O/8S+1)為典型n型系統(tǒng).

S2(0.02S+l)

查典型II型系統(tǒng)階躍輸入跟隨性能指標(biāo)表可知超調(diào)量。W30%,h=7

]Q

2-13調(diào)整對(duì)象的傳遞函數(shù)為W.(S)=-----------------------,要求分別校正成典型I型系統(tǒng)和典型II型系統(tǒng),求調(diào)整器的結(jié)

(0.25S+1)(0.025+1)

構(gòu)和參數(shù)。

解:①要求校正為典型I型系統(tǒng)，調(diào)整器結(jié)構(gòu)選用PI調(diào)整器，

kPf(T,S+1)

WPI(S)=~—!----------,T1=T1=O.25S

②要求校正為典型H型系統(tǒng),調(diào)整器結(jié)構(gòu)選用PI調(diào)整器,認(rèn)為一!—?—T,?L

(S+lT]S

kPI(r.!S+1)

WH(S)=―—------,T尸hT/一般取h=5T1=hL=5*0.02=0.IS

7s

2-14在一個(gè)由三相零式晶閘管整流裝置供電的轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，已知電動(dòng)機(jī)額定參數(shù):R=360KW,UM=220V,L=308A,

rhFlOOOr/min,電動(dòng)勢(shì)系數(shù)Ce=O.196V.min/r,主回路總電阻R=0.18?.觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)Ks=35,電磁時(shí)間常數(shù)

TFO.012S,機(jī)電時(shí)間常數(shù)T.=0.12S,電流反饋漉波時(shí)間常數(shù)Toi=0.0025S轉(zhuǎn)速反饋濾波時(shí)間常數(shù)Ton=0.015S,額定轉(zhuǎn)速時(shí)給定

電壓U&)戶10V,調(diào)整器ASR、ACR飽和輸出電壓U1=8V,L=6.5V,

系統(tǒng)的靜、動(dòng)態(tài)指標(biāo)為：穩(wěn)態(tài)無靜差，調(diào)速范圍D=10,電流超調(diào)量。iW5%,空載啟動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量。nW5%,試求：

①電流反饋系數(shù)？(假定啟動(dòng)電流限制在339A以內(nèi))和轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)？

②試設(shè)計(jì)電流調(diào)整器ACR,計(jì)算其參數(shù)R,、3、畫出其電路圖

(調(diào)整器輸入回路電阻&=40K?

③設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)整器ASR,計(jì)算其參數(shù)1、C、J,R)=40K?

④計(jì)算電動(dòng)機(jī)帶40%額定負(fù)載啟動(dòng)到最低轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量。.

⑤計(jì)算空載啟動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速的時(shí)間

U,U"

解：①穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，電流調(diào)整器不飽和，埔入偏差為0,8=工=一"=8/339=0.024

nidm

U：U*

穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速調(diào)整器不飽和，輸入偏差為0，a—=—^=10/1000=0.001

②*電磁時(shí)間常數(shù)Ti=0.012S,三相零式晶閘管整流裝置的平均失控時(shí)間GO.0033S,電流反饋漉波時(shí)間常數(shù)Tci=O.0025S電流環(huán)

的小時(shí)間常數(shù)Tj=Ts+Toi=0.0033+0.0025=0.0058S,

*依據(jù)設(shè)計(jì)要求:穩(wěn)態(tài)無靜差，電流超調(diào)量。，W5幻因此可按典型I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，電流調(diào)整器選用PI型。檢查對(duì)單源電壓的抗

擾性："=0.012/0.0058=6.13,參考典型I型系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)抗擾性能,各項(xiàng)指標(biāo)是可以接受的.

q

*ACR超前時(shí)間常數(shù)：T,=L=0.012S

電流環(huán)開環(huán)增益：要求。，至5%時(shí)，應(yīng)取K%,=0.5,因此

K,=O.5/TEI=0.5/0.0058=86.2S'

K,T：R

于是，ACR的比例系數(shù)為:一i-i—=(86.2*0.012*0.18)/(0.024*38)=0.222

儲(chǔ)夕

*依據(jù)電流調(diào)整器原理圖，取R0=40KQ,則

R,=K；Ro=0.222*40=8.88K。(取9KQ)

G=Ti/Ri=0.012/9=1.3uF(取1.3uF)

Col=4T,/Ro=4*0.012/40=0.2uF(取Q.2uF)

③*電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù)為2Td=0.01：6S,轉(zhuǎn)速反饋濾波時(shí)間常數(shù)Ton=0.015S

轉(zhuǎn)速環(huán)最小時(shí)間常數(shù)7產(chǎn)2%汁兀產(chǎn)0.0266S,機(jī)電時(shí)間常數(shù)1=0.12S,

電動(dòng)勢(shì)系數(shù)Ce=0.196V.min/r,

*由于設(shè)計(jì)要求無靜差，轉(zhuǎn)速調(diào)整器必需有積分環(huán)節(jié)：又跟據(jù)動(dòng)態(tài)要求，空載啟動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量。nW5覽應(yīng)按

典型H型系統(tǒng)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速環(huán)。故ASR選用PI調(diào)整器.

*按跟隨和抗擾性能都較好的原則，取h=5,則ASR的超前時(shí)間常數(shù)為

r.=hT￡o=5*0.0266=0.133S

h+15+1

Kx="-~=169.6

2力2X52X0.02662

(6+\}PCT(5+1)x0.024x0.196x0.12

K=2----工_=2-----1-----------------------=70.74

2haRT±n2x5x0.001x0.18x0.0266

*由轉(zhuǎn)速調(diào)整器的原理圖可知，取Ro=40KQ,則

Rn=Kn*Ro=7O.7*40=2828KQ(取Rn=2830KQ)

Cn=Tn/R?=0.133/2830=0.047pF(取Cn=0.05uF)

C.=4T,JR“=4*0.015/40=1.5uF(取C=l.5uF)

④計(jì)算電動(dòng)機(jī)帶40%額定負(fù)載啟動(dòng)到最低轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量cn

on%=(Acmai/Cb)%?2(X-Z)(Annom/n*)?(TEn/Tm)

當(dāng)h=5時(shí)，(Acmax/Cb)%=81.2%,而

Annom=IdnomR/Ce=1.2*9.5/0.113=100.9r/min

on%=81.2%*2*1.5*100.9*0.0274/(1600*0.1)=4.24%<10%

⑤計(jì)算空載啟動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速的時(shí)間

2-15有一個(gè)轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，主電路采納三相橋式整流電路，已知電動(dòng)機(jī)額定參數(shù):R=555KW,Ux=750V,L=760A,m=375r

/min,電動(dòng)勢(shì)系數(shù)Ce=l.82V.min/r,主回路總電阻R=0.14?,允許電流過載倍數(shù)X=1.5,觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)Ks=75,

電磁時(shí)間常數(shù)TFO.03S,機(jī)電時(shí)間常數(shù)To=0.112S,電流反饋濾波時(shí)間常數(shù)Toi=0.002S轉(zhuǎn)速反饋濾波時(shí)間常數(shù)Ton=0.02S.設(shè)調(diào)

整器輸入電壓1rlU\=U“=10V,調(diào)整器輸入回路電阻區(qū)=40K?

設(shè)計(jì)指標(biāo)：稔態(tài)無^差，電流超調(diào)量45%,空載啟動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量。.410%,可電流調(diào)整器已按典型I型系統(tǒng)

設(shè)計(jì)，并取參數(shù)KT=0.5,試求：

①選擇轉(zhuǎn)速調(diào)整器ASR結(jié)構(gòu)，計(jì)算其參數(shù)R、1、Con,即=40K?

②計(jì)算電流環(huán)的截止頻率也和轉(zhuǎn)速環(huán)的截止頻率、小，并考慮他們是否合理.

解:①*電流調(diào)整器已按典型I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并取參數(shù)KT=O.5,由于設(shè)計(jì)要求無靜差，轉(zhuǎn)速調(diào)整器必需有積分環(huán)節(jié)：又跟據(jù)動(dòng)

態(tài)要求，空載啟動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)他轉(zhuǎn)速超調(diào)量。W10%,應(yīng)按典型II形系統(tǒng)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速環(huán)。故ASR選用PI調(diào)整器.

*三相橋式晶閘管整流裝置的平均失控時(shí)間Ts=0.00167S,

電流環(huán)最小時(shí)間常數(shù)T￡l=Ts+Toi=0.00167+0.002=0.0037S

轉(zhuǎn)速環(huán)最小時(shí)間常數(shù)T&=2Tr,+Tc-=2*0.0037+0.02=0.0274S

按跟隨和抗擾性能部較好的京則，取h=5,則ASR的超前時(shí)間常數(shù)為

Tn=hTrn=5*0.0274=0.137S

5+1

K、=--------=87.6

2h2T/2X52X0.01372

uuu.u

a=n=10/375=0.027P=—=10/*l.5*760)=0.009

〃〃N〃idm

(/?+\)PCT(5+l)x0.009X0.196X0.12

K.,=-----------=-------------------------------------------------=1.9

2haRT^n2x5x0.027x0.18x0.0137

*由轉(zhuǎn)速調(diào)整器的原理圖可知，取Ro=40KQ,則

R.=K-*Rn=].9*40=76KQ(取R“=76KQ)

Cn=Tn/Rn=0.137/76=1.8uF(取C?=1.8uF)

C.=4Tlo/R0=4*0.02/40=2yF(取C,n=2uF)

②計(jì)算電流環(huán)的截止頻率收的計(jì)算和驗(yàn)證如下：

依據(jù)設(shè)計(jì)要求:穩(wěn)態(tài)無靜差，電流超調(diào)量。，W5%,因此可按典型I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，電流調(diào)整器選用PI型。檢查對(duì)單源電壓的抗

擾性：土=0.03/0.0037=8.11〈10參考典型I型系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)抗擾性能，各項(xiàng)書標(biāo)是可以接受的.

%

*ACR超前時(shí)間常數(shù):Tt=Ti=0.03S,要求。，至5洞,應(yīng)取—.5,因比

1

K,=0.5/T￡I=0.5/0.0037=135.IS-

電流環(huán)截止頻率3ci=KI=135.11/s

晶閘管裝置傳遞函數(shù)近似條件："3Ts=l/(3X0.0017)=196.U/s〉3c,滿意近似條件。

忽視反電動(dòng)勢(shì)對(duì)電流環(huán)的影響的條件：

3ci23?--------3?----------=3、/=3*17.25=53<3c滿意近似條件。

\TJ(NT”1V0.112x0.03

小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件：「…:180.8S>3c滿意近似條件。

3"T標(biāo)3V0.017x0.02

和轉(zhuǎn)速環(huán)的截止頻率的計(jì)算和驗(yàn)證如下：

轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率為：3n=K、/3i=K、i.=87.6*0.137=12S1

7sl>3n滿意簡(jiǎn)化條件。

=27.4)<>>?>,滿意近似條件。

2-16在一轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)V-M系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速調(diào)整器ASR、電流調(diào)整器ACR均采納PI調(diào)整卷.

①在此系統(tǒng)中，當(dāng)轉(zhuǎn)速給定信號(hào)最大值『》=15V,n=M1500r/min;電流給定信號(hào)最大值U\=10V,允許最大電流h=30A,電

樞回路總電阻R=2?,晶閘管裝置的放大倍數(shù)Ks=30,電動(dòng)機(jī)的額定電流M20A,電動(dòng)勢(shì)系數(shù)Ce=0.128V.min/r,現(xiàn)系統(tǒng)在

U>5V,L=20A時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行.求此時(shí)的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速n=?,ACR的輸出電壓Uc=?

②當(dāng)系統(tǒng)在上述狀況下運(yùn)行時(shí),電動(dòng)機(jī)突然失磁(。=0),系統(tǒng)將會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?試分析并說明.若系統(tǒng)能夠穩(wěn)定下來,則

穩(wěn)定后n=??Un=??m=?,1=?,I#?,Uc=?,

③該系統(tǒng)轉(zhuǎn)速環(huán)按典型II型系統(tǒng)設(shè)計(jì),且按Minin準(zhǔn)則選擇參數(shù),取中頻寬h=5,轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)￡產(chǎn)0.05,求轉(zhuǎn)速環(huán)在跟

隨給定作用下的開環(huán)傳遞函數(shù),并計(jì)算出放大系數(shù)及各時(shí)間常數(shù).

④該系統(tǒng)由空載(1=0)突加額定負(fù)載時(shí)，電流L和轉(zhuǎn)速n的動(dòng)態(tài)過程波形是怎樣的？已知機(jī)電時(shí)間常數(shù)T?=0.05S,計(jì)算其

最大動(dòng)態(tài)降落△…和恢復(fù)時(shí)間tv.

2-17有一轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)掌握的H型雙極式PWM直流調(diào)速系統(tǒng)，已知電動(dòng)機(jī)參數(shù)為:PN=200KW,UN=48V,IX=3.7A,n?=200r/min,

電樞電阻R=6.5?,電樞回路總電阻R=8?,允許電流過載倍數(shù)X=2,電動(dòng)勢(shì)系數(shù)Ce=0.12V.min/r,電磁時(shí)「瓦常數(shù)TFO.015S,

機(jī)電時(shí)間常數(shù)T.=0.2S,電流反饋濾波時(shí)間常數(shù)Toi=0.OOIS轉(zhuǎn)速反饋濾波時(shí)間常數(shù)Ton=0.005S.設(shè)調(diào)整器輸入電壓

ITE=U\=U“=10V,調(diào)整器輸入回路電阻Ro=40K?,已計(jì)算出電力晶體管D202的開關(guān)頻率f=lkHz,PWM環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)Ks=4.8

試對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)參數(shù)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)指標(biāo)：穩(wěn)態(tài)無靜差，電流超調(diào)量。W5%,空載啟動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量。口近20%,

過渡過程時(shí)間t,W0.1S

問題2-18：哪些是掌握系統(tǒng)的稔態(tài)性能指標(biāo)、穩(wěn)定性指標(biāo)和動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)？

①穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)是：調(diào)速范圍D=nmax/nmin=nn°m/nmin和靜差率$=/\勺0?1/照*10。%②穩(wěn)定性指標(biāo)：柏德圖（對(duì)數(shù)幅頻特性和對(duì)數(shù)

幅頻特性）

典型I型系：對(duì)數(shù)幅頻特性以一20dB/dec的斜率穿越零分貝線，只有保證足夠的中頻帶寬度，系統(tǒng)就肯定是穩(wěn)定的，且有足夠的

穩(wěn)定裕量。丫=90。-超-13/>45。典型11型系統(tǒng)：對(duì)數(shù)幅頻特性以一20dB/dec的斜率穿越零分貝線。

o

Y=1800-180+tg-Uct-tg13/=lgTScLlgT35③動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)分跟隨性能指標(biāo)和抗擾性能指標(biāo)：

跟隨性能指標(biāo)單升時(shí)間：在典型的階躍響應(yīng)跟隨過程中，輸出量從零起第一次提升到穩(wěn)態(tài)值所經(jīng)過的時(shí)間（有些教材定義為

1（1%—90%）

超調(diào)量：在典型的階*響應(yīng)跟隨過程中，給出量超出穩(wěn)態(tài)值的最大偏移量

與穩(wěn)態(tài)值之比。

調(diào)整時(shí)間：又稱過度上程時(shí)間原則上是系統(tǒng)從給定量階躍變化到輸出量完全

穩(wěn)定下來的時(shí)間。一般在階躍響應(yīng)曲線的穩(wěn)態(tài)位四周，

取±5%（或±2%）的范圍作為允許誤差。

抗擾性能指標(biāo)：動(dòng)態(tài)畢落：在系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，突加一個(gè)商定的標(biāo)準(zhǔn)的擾動(dòng)量，在過度過程中引起

的輸出量最大降落值。

詼復(fù)時(shí)間：從階躍擾動(dòng)作用開頭，到輸出量基本恢復(fù)穩(wěn)態(tài)，距新穩(wěn)態(tài)值之差

進(jìn)入某基準(zhǔn)量的±5%（或±2%）范圍之內(nèi)所需的時(shí)間。

2T9轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)啟動(dòng)過程的特點(diǎn)是鰻韭線性掌握、轉(zhuǎn)速超調(diào)和準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)。

2-20、調(diào)整器的設(shè)計(jì)挨次是先內(nèi)環(huán)后外環(huán):從內(nèi)環(huán)開頭，逐步向外擴(kuò)展。常用的調(diào)整器設(shè)計(jì)方法有工程設(shè)計(jì)方法、調(diào)整器最佳整定

方法、模型系統(tǒng)法和振蕩指標(biāo)法。2-21,轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速環(huán)按典型II型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，抗擾力量強(qiáng)，穩(wěn)態(tài)無