发布时间 : 星期四 文章《电力拖动自动控制系统》习题解答(前三章)更新完毕开始阅读
?①U?i??Ia，Un??n ?8U??im??0.2 Idu40??Unm?nN?8?0.008 1000②堵转时，n=0
Ud?ken?IaR?a?40?1.5?60V
?Ui??Ui??Id?0.2?40?8V
Uct?Ud?60?1.5V
40ks7. 在转速、电流双闭环调速系统中，当出现电网电压波动与负载扰动时，哪个调节
器起主要调节作用？
答：
电网电压波动?Ud的影响由ACR调节 负载扰动IL的影响由ASR调节
8. 采用PI调节器的双闭环系统的转速稳态精度受下述哪些因素波动的影响？运算放大器的放大系数Kn，Ki；负载电流I L；电网电压U2；反馈系数α，β及给定电压Un。
答：
反馈系数α，β及给定电压Un。 9. 设控制对象的传递函数为 Wobj(s)?K1
(?1s?1)(?2s?1)(?3s?1)(?4s?1)**式中，K1?2；?1?0.4s；?2?0.08s；?3?0.015s；?4?0.005s。要求阶跃输入时系统超调量?＜5%。
分别用I ，PI和PID调节器校正成典型 I 型系统， 试设计各调节器参数并计算调节时间ts。
10. 一个由三相半波晶闸管装置供电的转速、电流双闭环调速系统，其额定数据如下：直流电动机：PN＝60 kW，UN＝220V，IN＝305A，nN＝1000 r/min，Ke＝0.2 V·min/r；主回路总电阻R?a?0.18Ω；晶闸管装置放大系数Ks＝30；电磁时间常数?a?0.012s；机电
时间常数?m?0.12s；反馈滤波时间常数 ?oi?0.0025s； ?on?0.014s； 额定转速时的给
**?8V，Uctm?8V；系统的定电压(Un)N＝10 V；调节器ASR、ACR的饱和输出电压 Uim调速范围D＝10。
系统的静、动态指标为：系统要求稳态无静差，电流超调量?i≤5%，起动到额定转速时转速超调量?n≤10%。
(1) 确定电流反馈系数β和转速反馈系数α ，假设起动电流限制在336 A以内。
(2) 试设计电流调节器ACR，计算其参数Ri ，Ci和Coi，画出其电路图。调节器输入回路电阻R0＝40 kΩ。当电动机在最高转速发生堵转时的Ud0，Ui*，Ui和Uct值。
(3) 试设计转速调节器ASR参数Rn，Cn，Con 。 (4) 计算最低速起动时的转速超调量?nmin 。 (5) 计算空载起动到额定转速的时间t 2 。
11. 转速、电流双闭环晶闸管-直流电动机系统，转速调节器ASR和电流调节器ACR均采用PI调节器。
*(1) 在此系统中，当转速给定信号最大值Unm＝15 V时，n＝nN＝1000 r/min，电流给
*定信号最大值Uim＝10 V，允许最大电流Iamax＝30 A，电枢回路总电阻R?a?2Ω，晶闸管
装置放大系数Ks＝30，电动机额定电流IN＝20A，电势系数Ke＝0.127 V·min/r，现系统在
*Un＝5V，IL＝20 A时稳定运行。求此时的稳态转速n和ACR的输出电压Uct 。
(2) 当系统在上述情况下运行时，电动机突然失磁(Φ＝0),系统将会发生什么现象？试分析说明之。若系统能够稳定下来，求稳定后下列各量的值：n；Un；Ui*；Ui；Ia；Uct 。 (3) 该系统转速环按典型 II 型系统设计且按Mrmin准则选择参数，取中频宽h＝5，已知转速环小时间常数之和??n?0.05s，求转速环在跟随给定作用下的开环传递函数，并计
算出放大系数及各时间常数。
(4) 该系统由空载(IL＝0)突加额定负载时，电流Ia和转速n的动态过程波形是怎样的？已知机电时间常数?m?0.5s，计算其最大动态速降?nmax和恢复时间tf 。
12. 某双闭环调速系统，主电路采用三相桥式整流电路，已知电动机参数为：PN＝550
kW，UN＝750V，IN＝780A，nN＝375 r/min，Ke＝1.92 V·min/r，允许电流过载倍数?＝1.5，主电路总电阻R?a?0.1Ω，触发整流环节放大系数Ks＝75；时间常数?a?0.03s，
**?Uim?Uctm?12V，?m?0.084s，?0i?0.002s，?0n?0.02s，调节器输入输出电压Unm调节器输入电阻R0＝40 kΩ。设计指标：稳态无静差，电流超调量?i≤5%，空载起动到额定转速时的转速超调量?n≤10%，电流调节器已按典型 I 型系统设计，并取KI??a?0.5。
(1) 选择调节器结构，并计算其参数。
(2) 计算电流环和转速环截止频率?ci和?cn，并考虑它们是否合理？
13. 在具有电流变化率调节器的三环调速系统中，采用电流变化率环的目的是什么？在Ia从零上升到最大值之前，ASR，ACR，ADR分别工作在线性状态还是限幅状态？ 14. 试简述保持电势恒定的弱磁调速过程。为什么说保持电势恒定，就是保持功率恒定？
（未做习题可参考书中相应章节）