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1、相关答案整理2-4为什么PWM-电动机系统比晶闸管-电动机系统可以获得更好的动态性能?答:PWM开关频率高,响应速度快,电流简洁连续,系统频带宽,动态响应快,动态抗扰实力强。2-1试分析有制动通路的不行逆PWM变换器进展制动时,两个VT是如何工作的?答:制动时,由于的脉冲变窄而导致反向时,Ug2 变正,于是VT2导通,VT2导通,VT1关断。2-2调速范围和静差率的定义是什么?调速范围,静态速降和最小静差之间有什么关系?为什么脱离了调速范围,要满意给定的静差率也就简洁得多了?答:消费机械要求电动机供应的最高转速 和最低转速之比叫做调速范围,用字母D表示,即:负载由志向空载增加到额定值时,所对应
2、的转速着陆 及志向空载转速之比,称为系统的静差率S,即: 调速范围,静差速降和最小静差之间的关系为: 由于在确定的下,D越大,越小 又确定,那么S变大。所以,假设不考虑D,那么S的调整也就会简洁,2-3某一调速系统,测得的最高转速特性为,最低转速特性为,带额定负载的速度着陆,且不同转速下额定速降不变,试问系统可以到达的调速范围有多大?系统允许的静差率是多大?解2-7闭环调速系统的调速范围是1500-150r/min,要求系统的静差 S=2%,那末系统允许的静态速降是多少?假设开环系统的静态速降是100r/min那么闭环系统的开环放大倍数应有多大? 1,2,2-8某闭环调速系统的开环放大倍数为1
3、5时,额定负载下电动机的速降为8 r/min,假设将开环放大倍数他进步到30,它的速降为多少?在同样静差率要求下,调速范围可以扩大多少倍?同样静差率的条件下调速范围及开环放大倍数加1成正比思索2-12转速单环调速系统有那些特点?变更给定电压能否变更电动机的转速?为什么?假设给定电压不变,调整测速反响电压的分压比是否可以变更转速?为什么?假设测速发电机的励磁发生了变更,系统有无抑制这种干扰的实力?答:1闭环调速系统可以比开环调速系统硬得多的稳态特性,从而在保证确定静差率的要求下,可以进步调速范围。为此,所需付出的代价是需增设电压放大器以及检测及反响装置。2能。因为,由公式可以看出,当其它量均不变
4、更时,随着的变更而变更3能。因为转速和反响电压比有关。4不,因为反响限制系统只对反响环所包围的前向通道上的扰动起抑制作用 ,而测速机励磁不是。1-9在转速负反响调整系统中,当电网电压、负载转矩,电动机励磁电流,电枢电流、电枢电阻、测速发电机励磁各量发生变更时,都会引起转速的变更,问系统对于上述各量有无调整实力?为什么?答:系统对于上述各量中电网电压、负载转矩,电动机励磁电流,电枢电流、电枢电阻、有调整实力。因为它们在闭环系统的前向通道中,对于测速发电机励磁各量发生变更,没有调整实力。因为它不在闭环系统的前向通道中。20在题的转速负反响系统中增设电流截止环节,要求堵转电流,临界截止电流,应中选用
5、多大的比较电压和电流反响采样电阻?要求电流反响采样电阻不超过主电路总阻的1/3,假设做不到,须要加电流反响放大器,试画出系统的原理图和静态构造图,并计算电流反响放大系数。这时电流反响采样电阻和比较电压各为多少?解:1 那么 0 得: 系统的原理图和静态构造图(给它画出图)2明显采样电阻大于主电路2.7*1/3倍,所以增加电流反响放大器后:新的采样电阻:电流反响放大系数: 新的比较电压: 所以加上的电流反响放大器的放大倍数为3某调速系统原理图如下图,数据如下:电动机18,220,In94,整流装置内阻,触发整流环节的放大倍数。最大给定电压,当主电路电到达最大值时,整定电流反响电压。设计指标:要求
6、系统满意调速范围20,静差率S10,。试画出系统的静态构造框图,并计算:() 转速反响系数。() 调整器放大系数。() 电阻的数值。放大器的输入电阻() 电阻的数值和稳压管的击穿电压值。解:(1) (2) (3)4A;A;当主电路电流最大即为时,而当主电路电流为时,为: V此时电流反响起作用,稳压管的击穿电压可依据确定取稍大值:当主电路的电流增大到时,为起到疼惜作用应使流过的电流等于流过的电流,以使电机转速快速着陆。此时:mA ; k)系统的静态构造框图思索25在电压负反响单闭环有静差调速系统中,当以下参数发生变更时,系统是否有调整作用,为什么?放大器的放大倍数供电电网电压电枢电阻电动机励磁电
7、流电压反响系数a答:3电枢电阻,电动机励磁电流,电压反响系数a无调整作用。因为反响限制系统所能抑制的只是被反响包围的前向通道上的扰动。有一个V-M系统,:电动机: 15分,Ra=1.5,整流装置内阻,触发整流环节的放大倍数。15分(1) 系统开环工作时,试计算调速范围D=30时的静差率s值;(2) 当D=30, 时,计算系统允许的稳态速降;(3) 如组成转速负反响有静差调速系统,要求D=30,在,计算转速负反响系数a 和放大器放大系数Kp;4如将上述调速系统改为电压负反响有静差调速系统,仍要求在,并保持系统原来的开环放大系数不变,试求在30时的静差率。解:原来多加了1当30,10时计算系统允许
8、的稳态速降求取的方法同1-10 可得 4改为电压负反响有静差调速系统闭环转速着陆为:当调速D范围不变时静差率为:明显比速度反响系统在调速范围不变的状况下静差率大的多,但比无反响系统静差率小了思索2-13.为什么用积分限制的调速系统是无静差的在转速负反响调速系统中,当积分调整器的输入偏向电压时,调整器的输出电压是多少它取决于那些因素答: 运用积分限制时可以借助积分作用,使反响电压及给定电压相等,即使为零一样有输出,不再须要来维持,由此即可使输出稳定于给定值使调速系统无静差。 当时调整器的输出为电压,是对之前时刻的输入偏向的积累。 它取决于的过去变更,当为正增加,当为负下降,当为零时不变。思索2-
9、14在无静差转速单闭环调速系统中,转速的稳态精度是否还受给定电源和测速发电机精度的影响试说明理由;答: 在无静差转速单闭环调速系统中,转速的稳态精度同样受给定电源和测速发电机精度的影响。无静差转速单闭环调速系统只是消退了误差,使输出的转速根本稳定于给定的转速。但是,这种系统照旧属于反响限制系统,只能抑制被反响环包围的前向通道上的扰动,对于其他环节上的精度影响无可奈何。18.承受比例调整器限制的电压负反响系统,稳态运行时的速度是否有静差为什么试说明理由;答:有静差。电压负反响系统中是在转速较高时,无视了转速的着陆认为 电枢电压正比于转速,而事实上是电枢电压无静差,从公式中可以看出速度的着陆是不能
10、消退的。因为调整器的输出是电力电子变换器的限制电压。所以只要电动机在运行,就必需有限制电压因此也必需有转速偏向电压。第三章 习题答案思索3-6 在转速、电流双闭环调速系统中,假设变更电动机的转速,应调整什么参数?变更转速调整器的放大倍数Kn行不行?变更电力电子变换器的放大倍数Ks行不行?变更转速反响系数行不行?假设要变更电动机的堵转电流,应调整系统中的什么参数?答:变更转速,调整给定电压,变更转速调整器放大倍数 不行,变更也不行,变更行。变更堵转电流调整电流反响系数.思索3-7 转速、电流双闭环调速系统稳态运行时,两个调整器的输入偏向电压和输出电压各是多少?为什么?答:两个调整器的输入偏向电压
11、均为0,假设不为0那么和接着变更,就不是稳态。转速调整器的输出电压为:电流调整器的输出电压为:思索3-8 假设转速、电流双闭环调速系统中的转速调整器不是PI调整器,而改为P调整器,对系统的静、动态性能将会产生什么影响?答:稳态精度变差,但跟随性和抗干扰实力都不会得到改善,使系统成为不稳定系统。 答:静特性 1闭环系统的静特性变软 2存在静差率相对较大。 动特性:跟随性和抗干扰实力不会得到改善,动态稳定性降低,而快速性却进步了。思索3-9 试从下述五个方面来比较转速、电流双闭环调速系统和带电流截止环节的转速单闭环调速系统:() 调速系统的静态特性;() 动态限流性能;() 起动的快速性;() 抗
12、负载扰动的性能;() 抗电源电压波动的性能;答:1单闭环:在系统稳定时实现转速无静差。 双闭环:可实现转速无静差和电流无静差。2单闭环:只能在超过临界电流后,限制电流冲击 双闭环:电流调整器通过电流反响系数随时调整限制电流3单闭环:快、不平稳 双闭环:起动快、平稳4单闭环:差 双闭环:强、靠ASR单闭环:差双闭环:由电流内环ACR刚好调整2-5在转速、电流双闭环调速系统中,两个调整器均承受PI调整。当系统带额定负载运行时,转速线突然断线,系统重新进入后,电流调整器的输入偏向电压是否为零?为什么?答:转速和电流调整器的输出到达饱和为止,电流调整器的输入偏向电压不为零,因为稳定后电流反响照旧为只能
13、增加电动机的 转速到达新的平衡思索3-3在转速、电流双闭环调速系统中,转速给定信号未变更,假设增大转速反响系数,系统稳定后转速反响电压是增加、削减还是不变?为什么?答:不变。因为增大,在到达新的稳定运行时,照旧要是无静差系统,系统的转速下降,在到达同样的时3-3在转速、电流比闭环调速系统中,调整器ASR,ACR 均承受PI调整器。当ASR输出到达时,主电路电流到达最大电流80A。当负载电流由40A增加到70A时,试问: 1应如何变更?2应如何变更?3值由哪些条件确定?解:1应增加。因为当负载电流由40A增加到70A时增加,是确定的。 由40A 增加到70A时,由4V增加到7V2略有增加。因为;
14、的增加使增加,使得增加3 由n和确定。3-4在转速、电流双闭环调速系统中,电动机拖动恒转矩负载在额定工作点正常运行,现因某种缘由使电动机励磁电源电压突然下降一半,系统工作状况将会如何变更?写出、及n在系统重新进入稳定后的表达式。答:当磁通下降一半时但电动机拖动恒转矩负载运行所以3-5图3-6 有一个系统,其限制对象的传递函数为 ,要设计一个无静差系统,在阶跃输入下系统超调量按线性系统考虑。试对该系统进展动态校正,确定调整器构造,并选择其参数。解:校正成典型I型系统,调整器传递函数为校正后系统的开环传递函数为: 取 查表得: 2-13调整对象的传递函数为,要求用调整器分别将其校正为典型型和型系统,求调整器的构造及参数。解:校正成典型型系统选择PI调整器: 校正后的开环传递函数为: 令 K=100 (2)校正成典型系统,选择PI调整器: h=5