电力拖动自动控制系统习题解答.pdf

电力拖动自动控制系统习题解答--《电力拖动自动控制系统》部分习题解答第一章1.什么叫调速范围、静差率？它们之间有什么关系？怎样才能扩大调速范围？答：①调速范围——电动机在额定负载下调速时，允许的最高转速n与最低转速nmaxminn之比叫做调速范围，用D表示，即Dmaxnmin②静差率——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所对应的n转速降落n与理想空载转速n之比，称作静差率S，即SNN0n0ns③直流变压调速系统中调速范围、静差率和额定速降之间的关系为DNn(1s)N④采用闭环控制方式，使转速降落n能够大幅度下降，才能保证在静差率S不变N的前提下扩大调速范围。2.某一调速系统，测得的最高转速特性为n＝1500r/min，带额定负载时的速0max降n＝15r/min，最低速特性为n＝100r/min，额定速降不变，试问系统能达到N0min的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？解：已知n＝15r/min，有Nn＝n－n＝1500r/min－15r/min＝1485r/minmax0maxNn＝n－n＝100r/min－15r/min＝85r/minmin0minN于是n1585调速范围Dmax17.4785nmin电力拖动自动控制系统习题解答--电力拖动自动控制系统习题解答--n15静差率sN100%100%15%100n0min答：系统能达到的调速范围是；允许的静差率是15%。3.为什么加负载后直流电动机的转速会降低，它的实质是什么？答：当负载电流增大后，电枢电阻上压降增大，使E减小，导致转速n必然下降。实质是电枢电阻的存在导致压降增大。4.某调速系统的调速范围是1500~150r/min，要求静差率为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系数应有多大？解：1500ns①已知D10，又DN150n(1s)Nns15000.02nN3.06r/minND(1s)10(10.02)也可以这样计算nnsNNn0nminnNns1500.02nmin3.06r/minN1s10.02n②因为nopcl1Kn100所以Kop1131.683.06ncl答：要求静差率为s＝2%时，系统允许的静态速降是min；如果开环系统的静态速降是100r/min，则闭环系统的开环放大系数应有。5.试绘出转速负反馈单闭环调速系统的静态结构图，并写出其静特性方程式。答：转速负反馈单环控制调速系统静态结构图为电力拖动自动控制系统习题解答--电力拖动自动控制系统习题解答--IRaaU*UUUnnKctKd1/KPSeUnKU*R静特性方程式为nAnaInnK(1K)K(1K)a0clclee6.对于转速单闭环调速系统，改变给定电压能否改变电动机的转速？为什么？如果给定电压不变，调整反馈电压的分压比，能不能达到调节转速的目的？为什么？如果测速发电机的励磁发生了变化，系统有无克服这种扰动的能力？答：改变给定电压能够改变转速n，因为闭环系统的输出具有跟随给定的性能。如果给定电压不变，改变反馈电压分压比能够改变转速n，因为它改变了反馈电压，属于反馈环节上的扰动，与给定作用相同，闭环系统对其无法抑制。测速发电机励磁发生改变，也属于反馈环节上的扰动，闭环系统对其无法抑制。7.某调速系统的开环放大系数为15时，额定负载下电动机的速降为8r/min，如果将开环放大系数提高到30，它的转速降为多少？在同样静差率要求下，调速范围可以扩大多少倍？解：n根据nopcl1K在K=15时，求出(1K)(115)8128r/minnopncln128当K=30时，求得nop4.13r/min2cl21K1302ns再根据DN，在同样静差率要求下n(1s)NDn82cl1.94D4.13ncl2答：如果开环放大系数提高到30，它的转速降为min；在同样静差率要求下，调速电力拖动自动控制系统习题解答--电力拖动自动控制系统习题解答--范围可以扩大到倍。8.某调速系统的调速范围D＝20，额定转速n＝1500r/min，开环转速降落nNN＝240r/min，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？解：ns15000.1当s=10%时，nN8.33，有clD(1s)20(10.1)n240Kop1127.88.33nclns15000.05当s=5%时，nN3.95，这时clD(1s)20(10.05)n240Kop1159.83.95ncl答