电机拖动习题和答案

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1、书本上的：有的题目略掉，仅有答案2-5（P37）在转速、电流双闭环调速系统中，若要改变电动机的转速，应调节什么参数？改变转速调节器的放大倍数Kp行不行？改变电力电子变换器的放大倍数Ks行不行？改变转速反馈系数α行不行？若要改变电动机的堵转电流，应调节系统中的什么参数？答：双闭环调速系统在稳态工作中，当两个调节器都不饱和时，各变量之间有下列关系Un*=Un=an=an0因此转速n是由给定电压Un*决定的；改变转速反馈系数也可以改变电动机转速。改变转速调节器的放大倍数Kp和电力电子变换器的放大倍数Ks不可以。2-7(P37)某闭环调速系统的调速范围是1500~150r/min，要求系统的静

2、差率s≤2%，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？解:因为=，所以3.06r/min因为，所以K==100/3.06-1=31.72-11(P38)2-14(P38)解：统能够达到的调速范围为D=，系统允许的静差率s=*100%=10%3-2（P58）解：3-5（P58）答：（1）转速、电流双闭环调速系统在稳态工作点上，转速n是由给定电压Un*决定的。ASR的输出量Ui*是由负载电流IdL决定的。控制电压Uc的大小则同时取决于n和Id，或者说，同时取决于Un*和IdL。双闭环调速系统的稳态参数计算是和无静差系统的稳计

3、算相似。（2）带电流截止环节的转速单闭环调速系统静态特性特点：电流负反馈的作用相当于在主电路中串入一个大电阻KpKsRs，因而稳态速降极大，特性急剧下垂；比较电压Ucom与给定电压Un*的作用一致，好象把理想空载转速提高了。这样两段式静特性常称作下垂特性或挖土机特性。（3）双闭环直流调速系统的起动过程有以下三个特点：饱和非线性控制、转速超调、准时间最优控制。（4）由动态结构图中可以看出，负载扰动作用在电流环之后，因此只能靠转速调节器ASR来产生抗负载扰动的作用。在设计ASR时，应要求有较好的抗扰性能指标。5-1(P104)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

4、求阶跃响应超调量σ≤10%。求系统的开环增益；计算调节器时间ts，绘出开环对数幅频特性。5-3（P104）答：（1）不能。虽然提高K值，系统的截至频率增大，系统的响应变快，但相角稳定裕度变小，稳定性变差，所以不能随意提高K值。（2）由条件可知,而系统稳定的条件是，所以系统是不稳定的。（3）为了让调节器零点与控制对象的大时间常数对消。（4）电流环的闭环控制改造了控制对象，加快了电流的跟随作用。5-6（P105）解：（1）选择PI型电流调节器。（2）=Ts+Toi=0.0017+0.003=0.0047s,由于超调量σ≤5%，经查表可得，=0.5所以，=1/2=106.4（3）又=,=Tl

5、=0.09s，所以Ki====2.12(4)此时，=1.0，经查表，超调量σ=16.3%（5）截至频率==106.4，而==147.6，所以<满足近似条件。黑板上写的：1.简述直流电动机PWM调速原理，画出框图答：原理：用PWM调制的方法，把恒定的直流电源电压调制成频率一定、宽度可变的脉冲电压系列，从而可以改变平均输出电压的大小，以调节电机转速。框图:PWM控制器PWM变换器UcUgUd2.电流截止反馈与转速电流对闭环调速系统的区别（补充）3.交流调速的方法有几类，各有何特点。答：交流电机主要分为异步电机（即感应电机）和同步电机两大类，每类电机又有不同类型的调速系统。异步电机的调速系统

6、（1）按照电动机的调速系统方法分类①降电压调速；②转差离合器调速；③转子串电阻调速；④绕线电机串级调速或双馈电机调速；⑤变极对数调速；⑥变压变频调速等等。（2）按照电动机的能量转换类型分类1.转差功率消耗型调速系统这种类型的全部转差功率都转换成热能消耗在转子回路中，在三类异步电机调速系统中，这类系统的效率最低，而且越到低速时效率越低，它是以增加转差功率的消耗来换取转速的降低的（恒转矩负载时）。可是这类系统结构简单，设备成本最低，所以还有一定的应用价值2.转差功率馈送型调速系统在这类系统中，除转子铜损外，大部分转差功率在转子侧通过变流装置馈出或馈入，转速越低，能馈送的功率越多。无论是馈出

7、还是馈入的转差功率，扣除变流装置本身的损耗后，最终都转化成有用的功率，因此这类系统的效率较高，但要增加一些设备。3.转差功率不变型调速系统在这类系统中，转差功率只有转子铜损，而且无论转速高低，转差功率基本不变，因此效率更高。其中变极对数调速是有级的，应用场合有限。只有变压变频调速应用最广，可以构成高动态性能的交流调速系统，取代直流调速；但在定子电路中须配备与电动机容量相当的变压变频器，相比之下，设备成本最高。同步电机的调速系统从频率控制的方式来