電力拖動控制系統(tǒng)階段練習(xí)一

1、電力拖動控制系統(tǒng)階段練習(xí)一電力拖動控制系統(tǒng)階段練習(xí)11 1調(diào)速范圍和靜差率的定義是什么？調(diào)速范1 1、EJ圍、靜差速降和最小靜差率之間有什么關(guān)系？為 什么說“脫離了調(diào)速范圍，要滿足給定的靜差率 也就容易得多了”？EJ答：生產(chǎn)機(jī)械要求電動機(jī)提供國最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速之比皿做調(diào)速范用，用字母D表不，即11其中，耳皿和胛皿般都指電動機(jī)額定負(fù)載時(shí)的最高利最低轉(zhuǎn)速，對少數(shù)負(fù)我很輕的機(jī)械可以用實(shí)際負(fù)載時(shí)的最高和最低轉(zhuǎn)速。當(dāng)系統(tǒng)衣某一轉(zhuǎn)速卜-運(yùn)行時(shí)，負(fù)載山乂想空載增加到額定值母所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落，與 想空藪轉(zhuǎn)速之比.稱作靜差率A即 5=多A jj或用百分比表示S =二局00%在直流電動機(jī)變壓調(diào)速系統(tǒng)中，一般以以

2、動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速1加作為最高轉(zhuǎn)速如 (1 g?* H心=-M -睥金一 y由上式可看出調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍、靜差式降和最小速差率之間的關(guān)系。對于同個調(diào)速系統(tǒng)，*隹一定,如果對靜差率要求越嚴(yán)，即要求&值越小時(shí)，系統(tǒng)能夠允許的調(diào)速涓I巳壯小-個調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍，是指在最低速時(shí)還能滿足所需靜差率的轉(zhuǎn)速可調(diào)范 圍。1-2、某一調(diào)速系統(tǒng)，測得的最高轉(zhuǎn)速特性為*，最低轉(zhuǎn)速特性為，帶額n = 1500r /minn = 150 r/min定負(fù)載時(shí)的速度降落頊一15,響，宜在不同轉(zhuǎn)速下n15 r / munN額定速降不變，試問系統(tǒng)能夠達(dá)到的調(diào)速范圍有 多大？系統(tǒng)允許的靜差率是多少？解系統(tǒng)能夠達(dá)到用調(diào)速范圍為系統(tǒng)

3、允許的靜差率DK系統(tǒng)允許的靜差率 X100% = 100% = 10% 1500 + llx 15某閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍是1500150r/min，要求系統(tǒng)的靜差率，那么系SS2%統(tǒng)允許的靜態(tài)速降是多少？如果開環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)速降是100r/min，則閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)應(yīng)有多大?因?yàn)橐驗(yàn)閎所以_150 x0.02所以_150 x0.02% = 皿 =3.06 / min1-51-0.02因?yàn)樗?1二些-1 = 31.7金婦 3.061-4、某調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍D=20所以-1二些-1 = 31.7金婦 3.061-4、某調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍D=20，額定轉(zhuǎn)速n=1500/min，開環(huán)轉(zhuǎn)速降落

4、MN 1500/minAn，若要求系統(tǒng)Mp=240min的靜差率由10%減少到5%，則系統(tǒng)的開環(huán)增益=i將如何變化?51500 x0. 1f .解： .s=10%：bb AM、=;=8.33r / mm- Bi 1-s) 20 x( 1-0. 1)l 匕時(shí) K = L_i = rL_i = 27.8如 S.33 TOC o 1-5 h z 業(yè) HI A1500 x0. 05.當(dāng) s=5%時(shí).頃、，=3.95r/min Bl 1-.-: 20 x(l-0. 05)札240叱時(shí) K = 一 -1 =-1 = 59.8粗r；3.95則若要求系統(tǒng)的靜差率由1。%減少到*,則系統(tǒng)的環(huán)增益將變大， 1-5

5、、轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)有那些特點(diǎn)？改變給 定電壓能否改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速？為什么？如果 給定電壓不變，調(diào)節(jié)測速反饋電壓的分壓比是否 能夠改變轉(zhuǎn)速？為什么？如果測速發(fā)電機(jī)的勵 磁發(fā)生了變化，系統(tǒng)有無克服這種干擾的能力？答：(1)轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)有以下三個基本特征只用比例放大器的反饋控制系統(tǒng)，其被被調(diào)量仍是有靜差的.反饋控制系統(tǒng)的作用是，抵抗擾動，服從給定.擾動性能是反饋控制系統(tǒng)最突出的特 征之系統(tǒng)的精度依賴于給定和反饋檢測的精度，(2)改變給定電壓會改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，因?yàn)榉答伩刂葡到y(tǒng)完全服從給定作用。3)如果堵定烏壓不變，調(diào)節(jié)測速反饋?zhàn)詨旱姆謮罕然驕y速發(fā)電機(jī)的勵磁發(fā)生了變化, 它不能得到反饋控制系統(tǒng)

6、的抑制，反而會增大被調(diào)量的誤差口反饋控制系統(tǒng)所能抑制的只是 被反饋環(huán)包圍的前向通道上的擾動，l=Jl=Jw1-6、在轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)電網(wǎng)電壓、 負(fù)載轉(zhuǎn)矩、電動機(jī)勵磁電流、電樞電阻、測速發(fā) 電機(jī)勵磁各量發(fā)生變化時(shí)，都會引起轉(zhuǎn)速的變 化，問系統(tǒng)對上述各量有無調(diào)節(jié)能力？為什么？l=Jl=Jw答：當(dāng)電網(wǎng)電壓發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)對其有調(diào)節(jié)能力。因?yàn)殡娋W(wǎng)電壓是系統(tǒng)的給定反饋控制系 統(tǒng)完全服從給定，負(fù)載轉(zhuǎn)矩、電動機(jī)勵磁電流、電樞電阻變化時(shí)系統(tǒng)對其有調(diào)節(jié)能力口因?yàn)樗麄兊淖兓?終會影響到轉(zhuǎn)速，都會被測速裝置檢測出來，再通過反饋控制作用，減小它們對穗態(tài)轉(zhuǎn)速的影響，測速發(fā)電機(jī)勵磁各量發(fā)生變化時(shí)，它不能得到反饋

7、控制系統(tǒng)的抑制，反而會增大被調(diào)量 的誤差。反饋控制系統(tǒng)所能抑制的只是被反饋環(huán)包圍的前向通道上的擾動，1-7有一V-M調(diào)速系統(tǒng)。電動機(jī)參數(shù)為：尸一22成，1 7、1 2.2kW TOC o 1-5 h z N -220V，電樞電阻R5Q，整流裝置內(nèi)NN阻R =心，觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)K= 35。要求recs系統(tǒng)滿足調(diào)速范圍D=20，靜差率蚌10%。（1）計(jì)算開環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)速降偵和調(diào)速要求所op允許的閉環(huán)靜態(tài)速降偵。cl（2）采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋組成閉環(huán)系統(tǒng)，試畫出系統(tǒng)的原理圖和靜態(tài)結(jié)構(gòu)框圖。（3）調(diào)整該系統(tǒng)參數(shù)，使當(dāng)時(shí) *二典時(shí),n ，則轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系數(shù)a應(yīng)該是多少？n = naN（4）計(jì)算放大器所需

8、的放大倍數(shù)。解：1)先iI算電動機(jī)的中.動勢系數(shù)豎二22。T2M技如36叭血廠1500則開環(huán)系數(shù)額定速降為, IR 12,5Q 1. 2+1. 5) c ,.0. 1367An =一二二 246.9?/0. 1367* C額定負(fù)載時(shí)的穩(wěn)態(tài)速降應(yīng)為y 1500 x0. 1 R .An =;= 8.33r/ mmB(l-s ) 20 x( 1-0. 1)(2)系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)框圖加I、.(2)系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)框圖加I、.聽示轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系統(tǒng)的原理圖(3)當(dāng)?shù)V：=1矛時(shí)，心二乙.，戶上,則轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系數(shù)&應(yīng)該是U U 15 ”二二二二二= 0.01a ?zv 1500(4)閉環(huán)系統(tǒng)Fl升環(huán)放大系數(shù)應(yīng)為24

9、6 9=-1 = -1 = 28.64 頃 S-33運(yùn)算放大器所需的放大倍數(shù)K - K -2S64 -n 19aKs / C 0.01x35/0.13671-8、為什么用積分控制的調(diào)速系統(tǒng)是無靜差 的？在轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)積分調(diào)節(jié)器的 輸入偏差電壓卸=0時(shí)，調(diào)節(jié)器的輸出電壓是多 少？它取決于那些因素？答;在動態(tài)過程中，當(dāng)AU.變億時(shí)，只要其極性6變，枳分調(diào)節(jié)器的輸出便一直增長：只有達(dá)到頊；二二。時(shí)，U才停止I：升；F到AC；變負(fù)，疽.不會下降,當(dāng)AC；二0時(shí),八并不是零，而是一個終值：如果A。：不再變化，這個終值便保持恒定而f再變億， 這是積分控制的特點(diǎn)。因此，積分控制可以使系統(tǒng)在無靜差的情況下保持恒速運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)無 靜差調(diào)速。比例調(diào)節(jié)器的輸出只取決于輸入偏差置的現(xiàn)狀，而積分調(diào)節(jié)器的輸出則包含了輸入偏 差量的全部歷史。雖然現(xiàn)在AH,=0,但歷史上有過At7B,其積分就有一定數(shù)值，足以產(chǎn) 生穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)隔要由控制電壓住。1-9、在無靜差轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速的 穩(wěn)態(tài)精度是否還受給定電源和測速發(fā)電機(jī)精度 的影響？并說明理由。答：系統(tǒng)的精度依賴于給定和反饋檢測的精度，因此轉(zhuǎn)速的穩(wěn)態(tài)精度還受給定電源和測速發(fā)電機(jī)精度的影響O1-10、采用比例積分調(diào)節(jié)器控制的電壓負(fù)反饋調(diào) 速系統(tǒng)，穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的速度是否有靜差？為什 么？