电力拖动自动控制系统习题答案

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1、《电力拖动自动控制系统》习题答案1.txt32因为爱心，流浪的人们才能重返家园；因为爱心，疲惫的灵魂才能活力如初。渴望爱心，如同星光渴望彼此辉映；渴望爱心，如同世纪之歌渴望永远被唱下去。第一章闭环控制的直流调速系统1－1为什么PWM—电动机系统比晶闸管—电动机系统能够获得更好的动态性能？答：PWM—电动机系统在很多方面有较大的优越性：（1）主电路线路简单，需用的功率器件少。（2）开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小。（3）低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，可达1：10000左右。（4）若与快速响应的电动机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强。（

2、5）功率开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适当时，开关损耗也不大，因而装置效率较高。（6）直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。1－2试分析有制动通路的不可逆PWM变换器进行制动时，两个VT是如何工作的。答：在制动状态中，为负值，就发挥作用了。这种情况发生在电动运行过程中需要降速的时候。这时，先减小控制电压，使di2VT1gU的正脉冲变窄，负脉冲变宽，从而使平均电枢电压降低。但是，由于机电惯性，转速和反电动势还来不及变化，因而造成，很快使电流反向，截止，在dUdEU>di2VDont≤＜Ｔ时，2gU变正，于是导通，反向电流沿回路3流通，产生能

3、耗制动作用。在＜Ｔ+时，关断，2VTTt≤ont2VTdi.沿回路4经续流，向电源回馈制动，与此同时，两端压降钳住使它不能导通。在制动状态中，和轮流导通，而始终是关断的。1VD1VD1VT2VT1VT1VT在轻载电动状态，这时平均电流较小，以致在关断后经续流时，还没有达到周期Ｔ，电流已经衰减到零，这时两端电压也降为零，便提前导通了，使电流反向，产生局部时间的制动作用。1VTdi2VD2VD2VT１－３调速范围和静差率的定义是什么？调速范围、静差速降和最小静差率之间有什么关系？为什么说“脱离了调速范围，要满足给定的静差率也就容易得多了”？答：生产机械要求电动机提供的最高转速和

4、最低转速之比叫做调速范围，用字母Ｄ表示，即maxminnDn=其中，和一般都指电动机额定负载时的最高和最低转速，对于少数负载很轻的机械，可以用实际负载时的最高和最低转速。maxnminn当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落，与理想空载转速之比，称作静差率s，即0NnsnΔ=或用百分比表示0100%NnsnΔ=×在直流电动机变压调速系统中，一般以电动机的额定转速作为最高转速Nn则0minNNNnnsnnnΔΔ==+Δmin(1)NNNnsnnssΔ.∴=.Δ=maxmin(1)NNnnSDnn==Δ.由上式可看出调速系统的调速范围、静差速降和

5、最小静差率之间的关系。对于同一个调速系统，值一定，如果对静差率要求越严，即要求s值越小时，系统能够允许的调速范围也越小。一个调速系统的调速范围，是指在最低速时还能满足所需静差率的转速可调范围。NnΔ１－４某一调速系统，测得的最高转速特性为max1500/minOnr=，最低转速特性为，带额定负载时的速度降落min150/minOnr=15/minNnrΔ=，且在不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？NnΔ解系统能够达到的调速范围为maxmin15001115015nDn===.系统允许的静差率1115100%100%10%1500

6、1115NNNDnsnDnΔ×=×=×=+Δ+×１－５某闭环调速系统的调速范围是1500~150r/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100r/min，则闭环系统的开环放大倍数应有多大？2%s≤解因为0minNNNnnsnnnΔΔ==+Δ所以min1500.023.06/min110.02Nnsnrs×Δ===..因为1opclnnKΔΔ=+所以1001131.73.06opclnKnΔ=.=.=Δ1－6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

7、样静差率要求下，调速范围可以扩大多少倍？解（1）因为clenCΔ=dRI（1+K）所以clenC=Δ×dRI（1+K）=8（1+15）=128则1284.13/min130clenrCΔ===+dRI（1+K）（2）由(1)NNnSDnS=Δ.，可知在s和不变的情况下，D只与NnNnΔ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