电力拖动自动控制系统习题集及解答.doc

电力拖动自动控制系统习题集及解答（内部参考资料）支长义编郑州大学电气工程学院第一章习题集及解答1－1、改变给定电压是否可以改变电动机的转速？为什么？假如给定电压不变，调整反馈电压的分压比是否可以改变转速？为什么？假如测速机励磁发生变化，系统有没有克服这种扰动的能力？解：不管开环或是闭环调速系统，转速对给定是惟命是从的，所以变必然导致n变。对于有静差系统：分压比的变化即α的变化K的变化，在不变时，必然变化，（或者,α变n变），测速机的励磁变化等效于α的变化，所以n不必然变化，故系统没有克服这种扰动的能力。1－2、某调速系统的调速范围是1500～150rpm，规定是S=2%,那么，系统允许的静态速降是多少？假如开环系统的,则开环系统的开环节放大倍数应有多大？解：由知：闭环允许的速降为,假如开环，则闭环系统的开环放大倍数应大于等于：。1－3、有一V-M调速系统，电动机参数为=2.5KW,=220V，=15A，=1500rpm,=2Ω,整流装有置内阻为：=1Ω,=30,规定：=20，=10%。试求：1、计算开环系统的稳态速降和调速系统允许的稳态速降。2、画出转速负反馈系统的稳态结构。3、当＝20V时，＝1000rpm,则转速反馈系数应为多少？4、系统开环放大系数是多少？比例放大器放大倍数是多少？5、若主电路电压L=60mH,=1.8整流电路为三相零式，则满足D、S的转速负反馈系统能否稳定运营？为了保证稳定，允许最大的开环放大倍数是多少？6、假如增设电流截止环节，规定≤2,≤1.2,=?,=?若规定电流反馈电阻假如做不到，须增长电流放大器，试计算电流反馈放大倍数，和各为多少？画出系统的原理图和静态结构图。7、假如转速负反馈系统的整流装置采用三相零式电路，主电路平波电抗器的选择要保证最小电流为20％时仍能连续，系统GD2=2.94Nm2。按D=20，S=5%设计的系统能否稳定运营？假如系统不能稳定运营，对系统过行动态校正，并计算调节器参数？8、假如改用电压负反馈，能否达成题中所给的调速规定？若放大器Kp不变，=30V，在S=30%时，采用电压负反馈最多可以达成多大的调速范围？9、假如采用电压负反馈和电流正反馈，能否满足题中所给的调速规定？参数如何选择？试画出系统的静态结构图。解：1、＝（220－15×2）＝0.127rpm开环系统的稳态速降为：=15×(2+1)/0.127=354.33rpm满足调速规定所允许的稳态速降为：=8.33rpm；2、采用转速负反馈系统的稳态结构图为：3、在稳态时，=20/1000=0.02V/rpm。4、＝354.33/8.33-1=41.54=41.54×0.127/(30×0.02)=8.79。5、由于＝0.06/(2+1)=0.02s，=1/(2×3×50)=0.00333s=0.09349s所以系统临界稳定＝32.89,要满足D、S的规定K≥41.54，故系统不能稳定运营。6、≤2×15A≥1.2×15取＝1.2×15＝18A＝0.02×150030V，≥2.5Ω，取＝2.5Ω，则＝45V，假如规定，取＝1Ω，则＝18V，＝45／18＝2.5系统的原理图和静态结构图为：7、L＝1.46×220/(0.2×15)=107.07mH=0.109707/3=0.0357s=1/(2×3×50)=0.0033s=2.94×3×π/(375×0.1272×30)=0.1527s系统稳定的K为：＝[0.1527(0.0357+0.0033)+0.00332]/0.0357×0.0033=50.18=15×3/0.127=355rpm=1500×0.05/[20(1-0.05)]=3.947rpm满足D、S时：所以稳态规定K≥88.94，而稳定期K≤50.67,故系统不能稳定运营。对象传递函数为：,校正环节为：，取则：，取＝20KΩ，,,,满足近似条件。校正后的传函为：。，8、由静态性：仅由电枢电阻产生的速降：，故电压达不到题中的调速规定。9、若使，则系统完全与转速负反馈相同。则1-4、某机械采用下图的晶闸管励磁、发电机组供电的直流调速系统，发电机的额定功率为110KW，电动机的额定功率为100KW。系统采用电压负反馈和电流截止负反馈控制，电流信号取自发电机和电动机的附加极绕组与，试画出该系统的稳态结构图并推导系统的静特性方程式。其中为发电机励磁回路总电阻，Kf为发电机放大系数，为发电机电枢电阻，，为电动机电枢电阻，为电流反馈系数，为电压反馈系数，为电流截止负反馈回路稳压管的反向击穿电压。解：静态特性为：，，，，，,当时，；当时，。故其静态结构图如下：通过结构图变换得静特性方程为：当时：1-5、已知数据，发电机为励磁电压电动机：，，设立放大器限幅值为，规定D=10，S=20%，堵转电流为：截止电流。试求：计