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1、個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途1-1為什么PWM電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)比晶閘管-電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)能夠獲得更好的動(dòng)態(tài)性能?答:PWM電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)在很多方面有較大的優(yōu)越性：（1) 主電路線路簡(jiǎn)單，需用的功率器件少。（2） 開關(guān)頻率高,電流容易連續(xù)，諧波少，電機(jī)損耗及發(fā)熱都較小.(3） 低速性能好,穩(wěn)速精度高，調(diào)速范圍寬,可達(dá) 1：10000 左右.（4） 若與快速響應(yīng)的電動(dòng)機(jī)配合，則系統(tǒng)頻帶寬，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，動(dòng)態(tài)抗擾能力強(qiáng)。（5) 功率開關(guān)器件工作在開關(guān)狀態(tài)，導(dǎo)通損耗小,當(dāng)開關(guān)頻率適當(dāng)時(shí)，開關(guān)損耗也 不大,因而裝置效率較高。（6) 直流電源采用不控整流時(shí)，電網(wǎng)功率因數(shù)比相控整流器高。PWM開關(guān)頻率高，響應(yīng)速度快,電流容易連

2、續(xù)，系統(tǒng)頻帶寬,動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，動(dòng)態(tài)抗擾能力強(qiáng).12試分析有制動(dòng)通路的不可逆PWM變換器進(jìn)行制動(dòng)時(shí),兩個(gè)VT是如何工作的?答:制動(dòng)時(shí)，由于的脈沖變窄而導(dǎo)致反向時(shí)，Ug2 變正，于是VT2導(dǎo)通，VT2導(dǎo)通，VT1關(guān)斷。1-3調(diào)速范圍和靜差率的定義是什么？調(diào)速范圍，靜態(tài)速降和最小靜差之間有什么關(guān)系?為什么脫離了調(diào)速范圍，要滿足給定的靜差率也就容易得多了？答：生產(chǎn)機(jī)械要求電動(dòng)機(jī)提供的最高轉(zhuǎn)速 和最低轉(zhuǎn)速之比叫做調(diào)速范圍，用字母D表示，即：負(fù)載由理想空載增加到額定值時(shí)，所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落 與理想空載轉(zhuǎn)速之比，稱為系統(tǒng)的靜差率S，即： 調(diào)速范圍，靜差速降和最小靜差之間的關(guān)系為： 由于在一定的下，D越大，越小

3、又一定，則S變大.所以，如果不考慮D，則S的調(diào)節(jié)也就會(huì)容易,14某一調(diào)速系統(tǒng)，測(cè)得的最高轉(zhuǎn)速特性為,最低轉(zhuǎn)速特性為，帶額定負(fù)載的速度降落,且不同轉(zhuǎn)速下額定速降不變，試問系統(tǒng)能夠達(dá)到的調(diào)速范圍有多大？系統(tǒng)允許的靜差率是多大?解1-5閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍是1500-150r/min,要求系統(tǒng)的靜差 S=2%,那末系統(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？ 1，2，16某閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)為15時(shí)，額定負(fù)載下電動(dòng)機(jī)的速降為8 r/min,如果將開環(huán)放大倍數(shù)他提高到30，它的速降為多少？在同樣靜差率要求下,調(diào)速范圍可以擴(kuò)大多少倍？同樣

4、靜差率的條件下調(diào)速范圍與開環(huán)放大倍數(shù)加1成正比1-7某調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍D=20，額定轉(zhuǎn)速，開環(huán)轉(zhuǎn)速降落，若要求靜差率由10減少到5則系統(tǒng)的開環(huán)增益將如何變化？ 解：原系統(tǒng)在調(diào)速范圍D=20，最小轉(zhuǎn)速為：,原系統(tǒng)在范圍D=20，靜差率為10時(shí)，開環(huán)增益為:靜差率10時(shí)原系統(tǒng)的開環(huán)增益為：1-8轉(zhuǎn)速單環(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(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速？為什么？如果給定電壓不變，調(diào)節(jié)測(cè)速反饋電壓的分壓比是否能夠改變轉(zhuǎn)速?為什么？如果測(cè)速發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁發(fā)生了變化，系統(tǒng)有無克服這種干擾的能力?答：1)閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)可以比開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)硬得多的穩(wěn)態(tài)特性，從而在保證一定靜差率的要求下，能夠提高調(diào)速范圍。為此

5、，所需付出的代價(jià)是需增設(shè)電壓放大器以及檢測(cè)與反饋裝置。2）能。因?yàn)?，由公式可以看?當(dāng)其它量均不變化時(shí)，隨著的變化而變化3）能。因?yàn)檗D(zhuǎn)速和反饋電壓比有關(guān)。4）不，因?yàn)榉答伩刂葡到y(tǒng)只對(duì)反饋環(huán)所包圍的前向通道上的擾動(dòng)起抑制作用 ，而測(cè)速機(jī)勵(lì)磁不是。19在轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)中,當(dāng)電網(wǎng)電壓、負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流，電樞電流、電樞電阻、測(cè)速發(fā)電機(jī)勵(lì)磁各量發(fā)生變化時(shí)，都會(huì)引起轉(zhuǎn)速的變化，問系統(tǒng)對(duì)于上述各量有無調(diào)節(jié)能力?為什么？答：系統(tǒng)對(duì)于上述各量中電網(wǎng)電壓、負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流，電樞電流、電樞電阻、有調(diào)節(jié)能力。因?yàn)樗鼈冊(cè)陂]環(huán)系統(tǒng)的前向通道中，對(duì)于測(cè)速發(fā)電機(jī)勵(lì)磁各量發(fā)生變化,沒有調(diào)節(jié)能力。因?yàn)樗辉陂]

6、環(huán)系統(tǒng)的前向通道中.1-10有一V-M調(diào)速系統(tǒng),電動(dòng)機(jī)參數(shù)為：電樞電阻，整流裝置內(nèi)阻，觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)。要求系統(tǒng)滿足調(diào)速范圍20,靜差率10.（） 計(jì)算開環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)速降和調(diào)速要求所允許的閉環(huán)靜態(tài)速降。（） 調(diào)整該系統(tǒng)能參數(shù)，使當(dāng),，則轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系數(shù)應(yīng)該是多少？（） 計(jì)算放大器所需的放大倍數(shù)。解：（）電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)勢(shì)系數(shù)開環(huán)系統(tǒng)靜態(tài)速降閉環(huán)靜態(tài)速降閉環(huán)系統(tǒng)開環(huán)放大倍數(shù)（2）因?yàn)?所以=407。4288 =0。00961(3）運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)在題的轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系統(tǒng)中增設(shè)電流截止環(huán)節(jié)，要求堵轉(zhuǎn)電流，臨界截止電流，應(yīng)該選用多大的比較電壓和電流反饋采樣電阻？要求電流反饋采樣電阻不超過主電路總阻的

7、1/3，如果做不到，需要加電流反饋放大器,試畫出系統(tǒng)的原理圖和靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖，并計(jì)算電流反饋放大系數(shù)。這時(shí)電流反饋采樣電阻和比較電壓各為多少?解：(1) 則 0 得： 系統(tǒng)的原理圖和靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖（給它畫出圖）(2)顯然采樣電阻大于主電路2。7*1/3倍，所以增加電流反饋放大器后：新的采樣電阻:可選0。5歐姆電流反饋放大系數(shù): 新的比較電壓: 所以加上的電流反饋放大器的放大倍數(shù)為3某調(diào)速系統(tǒng)原理圖如圖所示，已知數(shù)據(jù)如下：電動(dòng)機(jī)18，220,In94,整流裝置內(nèi)阻,觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù).最大給定電壓，當(dāng)主電路電達(dá)到最大值時(shí)，整定電流反饋電壓.設(shè)計(jì)指標(biāo)：要求系統(tǒng)滿足調(diào)速范圍20，靜差率S10，。試畫出系

8、統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)框圖,并計(jì)算:（） 轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)。（） 調(diào)節(jié)器放大系數(shù).（） 電阻的數(shù)值。（放大器的輸入電阻）（） 電阻的數(shù)值和穩(wěn)壓管的擊穿電壓值。解:(1) 同1-10可得a=0.0145（2） (3）(4）A;A；當(dāng)主電路電流最大即為時(shí)，而當(dāng)主電路電流為時(shí)，為： V此時(shí)電流反饋起作用,穩(wěn)壓管的擊穿電壓可根據(jù)確定取稍大值：當(dāng)主電路的電流增大到時(shí),為起到保護(hù)作用應(yīng)使流過的電流等于流過的電流，以使電機(jī)轉(zhuǎn)速迅速降落。此時(shí):mA ; k(取3。5k）系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)框圖在電壓負(fù)反饋單閉環(huán)有靜差調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)下列參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)是否有調(diào)節(jié)作用,為什么？(）放大器的放大倍數(shù)（）供電電網(wǎng)電壓（）電樞電阻（)

9、電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流(）電壓反饋系數(shù)a答:3）電樞電阻，)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流，（）電壓反饋系數(shù)a無調(diào)節(jié)作用.因?yàn)榉答伩刂葡到y(tǒng)所能抑制的只是被反饋包圍的前向通道上的擾動(dòng)。有一個(gè)VM系統(tǒng),已知:電動(dòng)機(jī)： （15分），Ra=1.5，整流裝置內(nèi)阻,觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)。（15分)(1) 系統(tǒng)開環(huán)工作時(shí)，試計(jì)算調(diào)速范圍D=30時(shí)的靜差率s值；(2) 當(dāng)D=30， 時(shí)，計(jì)算系統(tǒng)允許的穩(wěn)態(tài)速降；(3) 如組成轉(zhuǎn)速負(fù)反饋有靜差調(diào)速系統(tǒng)，要求D=30,在，,計(jì)算轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系數(shù)a 和放大器放大系數(shù)Kp;（4）如將上述調(diào)速系統(tǒng)改為電壓負(fù)反饋有靜差調(diào)速系統(tǒng),仍要求在,并保持系統(tǒng)原來的開環(huán)放大系數(shù)不變，試求在30時(shí)的靜差率。解

10、:(）（原來多加了1）（）當(dāng)30，10時(shí)計(jì)算系統(tǒng)允許的穩(wěn)態(tài)速降（）求取的方法同1-10 可得=0。00652 （4)改為電壓負(fù)反饋有靜差調(diào)速系統(tǒng)閉環(huán)轉(zhuǎn)速降落為:當(dāng)調(diào)速D范圍不變時(shí)靜差率為:顯然比速度反饋系統(tǒng)在調(diào)速范圍不變的情況下靜差率大的多,但比無反饋系統(tǒng)靜差率小了在題1-10的系統(tǒng)中,若主電路電感L=50mH,系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)部分的飛輪慣量,整流裝置采用三相零式電路,試判斷按題110要求設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系統(tǒng)能否穩(wěn)定運(yùn)行？如果保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，允許的最大開懷放大系數(shù)K是多少?電磁時(shí)間常數(shù) 機(jī)電時(shí)間數(shù) （查表全波為0。00167） 在1-10題中如要系統(tǒng)穩(wěn)定須保證則系統(tǒng)不穩(wěn)定。如要系統(tǒng)穩(wěn)定，允許的最大的

11、開環(huán)放大系數(shù)為但調(diào)速范圍不滿足了16.為什么用積分控制的調(diào)速系統(tǒng)是無靜差的?在轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)積分調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓時(shí),調(diào)節(jié)器的輸出電壓是多少?它取決于那些因素?答： 使用積分控制時(shí)可以借助積分作用，使反饋電壓與給定電壓相等，即使為零一樣有輸出，不再需要來維持,由此即可使輸出穩(wěn)定于給定值使調(diào)速系統(tǒng)無靜差. 當(dāng)時(shí)調(diào)節(jié)器的輸出為電壓,是對(duì)之前時(shí)刻的輸入偏差的積累。 它取決于的過去變化，當(dāng)為正增加，當(dāng)為負(fù)下降，當(dāng)為零時(shí)不變。17.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(cè)速發(fā)電機(jī)精度的影響?試說明理由；答： 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)精度同樣受給定電源和

12、測(cè)速發(fā)電機(jī)精度的影響。無靜差轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)只是消除了誤差，使輸出的轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定于給定的轉(zhuǎn)速.但是，這種系統(tǒng)依然屬于反饋控制系統(tǒng)，只能抑制被反饋環(huán)包圍的前向通道上的擾動(dòng),對(duì)于其他環(huán)節(jié)上的精度影響無可奈何。18.采用比例調(diào)節(jié)器控制的電壓負(fù)反饋系統(tǒng),穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的速度是否有靜差？為什么?試說明理由;答:有靜差.電壓負(fù)反饋系統(tǒng)中是在轉(zhuǎn)速較高時(shí)，忽略了轉(zhuǎn)速的降落認(rèn)為 電樞電壓正比于轉(zhuǎn)速，而實(shí)際上是電樞電壓無靜差，從公式中可以看出速度的降落是不能消除的.因?yàn)檎{(diào)節(jié)器的輸出是電力電子變換器的控制電壓.所以只要電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行，就必須有控制電壓因而也必須有轉(zhuǎn)速偏差電壓。第二章 習(xí)題答案21在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系

13、統(tǒng)中,若改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，應(yīng)調(diào)節(jié)什么參數(shù)？改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)Kn行不行？改變電力電子變換器的放大倍數(shù)Ks行不行?改變轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)行不行?若要改變電動(dòng)機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流，應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的什么參數(shù)？答：改變轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)給定電壓，改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器放大倍數(shù) 不行，改變也不行，改變行.改變堵轉(zhuǎn)電流調(diào)節(jié)電流反饋系數(shù)。2-2轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí),兩個(gè)調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓和輸出電壓各是多少?為什么？答：兩個(gè)調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓均為0，如果不為0則和繼續(xù)變化，就不是穩(wěn)態(tài)。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出電壓為:電流調(diào)節(jié)器的輸出電壓為：23如果轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器不是PI調(diào)節(jié)器,而改為P調(diào)節(jié)器，對(duì)系統(tǒng)的

14、靜、動(dòng)態(tài)性能將會(huì)產(chǎn)生什么影響?答：穩(wěn)態(tài)精度變差,但跟隨性和抗干擾能力都不會(huì)得到改善，使系統(tǒng)成為不穩(wěn)定系統(tǒng)。 答：靜特性 1)閉環(huán)系統(tǒng)的靜特性變軟 2)存在靜差率相對(duì)較大。 動(dòng)特性：跟隨性和抗干擾能力不會(huì)得到改善，動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性降低,而快速性卻提高了。24試從下述五個(gè)方面來比較轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)和帶電流截止環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)：（） 調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性；（） 動(dòng)態(tài)限流性能;（） 起動(dòng)的快速性;（） 抗負(fù)載擾動(dòng)的性能；（） 抗電源電壓波動(dòng)的性能；答：（1）單閉環(huán)：在系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差。 雙閉環(huán):可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差和電流無靜差。（2）單閉環(huán)：只能在超過臨界電流后,限制電流沖擊 雙閉環(huán)：電流調(diào)節(jié)器通過電流反饋系數(shù)隨時(shí)調(diào)節(jié)控制電流(3）單閉環(huán)：快、不平穩(wěn) 雙閉環(huán)：起動(dòng)快、平穩(wěn)（4）單閉環(huán)：差 雙閉環(huán)：強(qiáng)、靠ASR單閉環(huán)：差雙閉環(huán)：由電流內(nèi)環(huán)ACR及時(shí)調(diào)節(jié)2-5在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，兩個(gè)調(diào)