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电力拖动自动控制系统(第四版)习题答案-陈伯时

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1、电力拖动自动控制系统运动控制系统习题 2-2 调速系统的调速范围是 1000100r/min，要求静差率 s=2%，那么系统允许的稳态速降是多少？解：系统允许的稳态速降 sn002100minnN=204(rmin)(1s)(1002)2-5 某龙门刨床工作台采用晶闸管整流器-电动机调速系统。已知直流电动机=60kW，PNU N=220V，IN=305A，nN =1000 rmin，主电路总电阻R=018，Ce=02Vminr，求：（1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落n为多少？N （2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率 s 多少？ N （3）额定负载下的转速降落 n 为多少，才能满足 D = 20, s 5% 的要求。 N 解：（1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落 IR305018N n = = = 274 5( r min ) N C02e （2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率 n2745N s=0215=215%Nn+n1000+2745NN（3）额定负载下满足D=20,s5%要求的转速降落ns1000005N n=263(rmin

2、)ND(1s)20(1005)*2-6 有一晶闸管稳压电源，其稳态结构如图所示，已知给定电压Uu=88V,比例调节放大系数K=2,晶闸管装置放大系数K=15,反馈系数=07。求：ps（1）输出电压U；d （2）若把反馈线断开， U 为何值？开环时的输出电压是闭环时的多少倍？ d （3）若把反馈系数减至 = 0.3 5 U 应为多少？ u 解：（1）输出电压 KK215ps*U=U=88=12(V)；du1+KK1+21507ps* （2）若把反馈线断开，U=KKU=21588=264 (V)；开环时的输出电压是闭环dpsu时的26412=22倍。（3）若把反馈系数减至=0.35，当保持同样的输出电压时，给定电压1+KK1+215035*psU=U=12=46(V)。udKK215psUIR22012.51.5Nd a解：（1）C=0.1341Vmin/re n1500N RI12.5(1.5+1.0+0.8)N n = = = 307.6 r / min op C0.1341e ns15000.1N n = = 8.33 r / min cl D(1s)20(10.1)（2）（3）

3、n307.6op （4）闭环系统的开环放大系数为K=1=1=35.93n8.33cl K35.93运算放大器所需的放大倍数K=13.77pK/C350.01 / 0.1341se解： R =4.8R/R =0.31251 / 3s图见 49 页解：计算系统中各环节的时间常数L0.05电磁时间常数T=0.02slR1.5+1.02GDR1.6(1.5+1.0+0.8)机电时间常数T=0.082sm 375CC30e m 3750.13410.1341 晶闸管装置的滞后时间常数为T=0.00167ss为保证系统稳定，应满足的稳定条件：22T(T + T)+T0.082(0.02+0.00167)+0.00167m lssK=53.29TT0.020.00167l s可以稳定运行，最大开环放大系数是 53.292-12 有一晶闸管-电动机调速系统，已知：电动机=2.8kW，UN=220V，IN=15.6A，PNnN =1500 rmin，R=15，整流装置内阻 R = 1，电枢回路电抗器电阻R=08，arecL触发整流环节的放大倍数K=35。求：s （1）系统开环时，试计算调速范围 = 30

4、 D 时的静差率 s。（2）当 D = 30, s = 10% 时，计算系统允许的稳态速降。 * （3）如组成转速负反馈有静差调速系统，要求D=30,s=10%，在U=10V时I=I，ndNn =n，计算转速反馈系数和放大器放大系数K。Np解：先计算电动机的反电动势系数UIR22015615NNaC=0131(Vminr)e n1500N 系统开环时的额定转速降落 I(R+R+R)156(15+1+08)NarecLn=393(rmin)NopC0131e（1）系统开环时，调速范围D=30时的静差率Dn30393N s=0887=88.7%；n+Dn1500+30393NN（2）当D=30,s=10%时，系统允许的稳态速降ns150001N n = = 5 56( r min ) N D(1s)30(101)（3）如组成转速负反馈有静差调速系统，要求D=30,s=10%，则系统开环放大系数n393 op K=1=169.68；n556cl * Un10转速反馈系数=00067(Vminr)n1500N KC69 .680131e 放大器放大系数 K = = 38.9 3 。 p K

5、3500067s 2-13 旋转编码器光栅数为 1024，倍数系数为 4，高频时时钟脉冲频率 f = 1MHz ，旋转编 0 码器输出的脉冲个数和高频时钟脉冲个数均采用 16 位计算器，M 法和 T 法测速时间均为 0.01s，求转速 n=1500r/min 和 n=150r/min 时的测速分辨率和误差率最大值。解：（1）M 法测速 6060转速 n=1500r/min 和 n=150r/min 时的测速分辨率Q=1465ZT10244001c nZT15004096001c 转速 n=1500r/min 时，M=1024，误差率最大值1606011=000097=0097%；max M10241 nZT1504096001c 转速 n=150r/min 时，M=1024，误差率最大值1606011=00097=097%。max M10241 （2）T 法测速 6 60f601100转速 n=1500r/min 时，M=98，测速分辨率2Zn4096150022Zn40961500Q=1716 60fZn60110409615000 误差率最大值 11=0103=103%。max M19812 6 60f601100 转速 n=150r/min 时， M = = 98 ，测速分辨率 2 Zn409615022Zn4096150Q=1.55660fZn6011040961500误差率最大值11=00103=103%。max M19812 3-1双闭环直流调速系统的 ASR 和 ACR 均为 PI 调

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