電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)

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1、2.9有一V-M調(diào)速系統(tǒng)：電動(dòng)機(jī)參數(shù)PN=2.2kW,UN=220V,IN=12.5A,nN=1500r/min，電樞電阻Ra=1.5Ω，電樞回路電抗器電阻RL=0.8Ω，整流裝置內(nèi)阻Rrec=1.0Ω,觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)Ks=35。要求系統(tǒng)滿(mǎn)足調(diào)速范圍D=20，靜差率S<=10%。（1）計(jì)算開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)速降Δnop和調(diào)速要求所允許的閉環(huán)靜態(tài)速降Δncl。（2）采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋組成閉環(huán)系統(tǒng)，試畫(huà)出系統(tǒng)的原理圖和靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖。（3）調(diào)整該系統(tǒng)參數(shù)，使當(dāng)Un*=15V時(shí)，Id=IN，n=nN，則轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系數(shù)α應(yīng)該是多少？（4）計(jì)算放大器所需的放大倍數(shù)。解：（1）所以

2、，（2）（3）（4）可以求得，也可以用粗略算法：，，2.4直流電動(dòng)機(jī)為PN=74kW,UN=220V，IN=378A，nN=1430r/min，Ra=0.023Ω。相控整流器內(nèi)阻Rrec=0.022Ω。采用降壓調(diào)速。當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械要求s=20%時(shí)，求系統(tǒng)的調(diào)速范圍。如果s=30%時(shí)，則系統(tǒng)的調(diào)速范圍又為多少？？解：2.5某龍門(mén)刨床工作臺(tái)采用V-M調(diào)速系統(tǒng)。已知直流電動(dòng)機(jī)，主電路總電阻R=0.18Ω,Ce=0.2V?min/r,求：（1）當(dāng)電流連續(xù)時(shí)，在額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)速降落為多少？（2）開(kāi)環(huán)系統(tǒng)機(jī)械特性連續(xù)段在額定轉(zhuǎn)速時(shí)的靜差率多少？（3）若要滿(mǎn)足D=20,s≤5%的要求

3、，額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)速降落又為多少?解：(1)(2)(3)2.6有一晶閘管穩(wěn)壓電源，其穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖所示，已知給定電壓、比例調(diào)節(jié)器放大系數(shù)、晶閘管裝置放大系數(shù)、反饋系數(shù)γ=0.7。求：（1）輸出電壓；（2）若把反饋線(xiàn)斷開(kāi)，為何值？開(kāi)環(huán)時(shí)的輸出電壓是閉環(huán)是的多少倍？（3）若把反饋系數(shù)減至γ=0.35，當(dāng)保持同樣的輸出電壓時(shí)，給定電壓應(yīng)為多少？解：（1）(2),開(kāi)環(huán)輸出電壓是閉環(huán)的22倍(3)3.8在一個(gè)由三相零式晶閘管整流裝置供電的轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，已知電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：kW,V,A,r/min,電動(dòng)勢(shì)系數(shù)=0.196V·min/r,主回路總電阻=0.18Ω,

4、觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)=35。電磁時(shí)間常數(shù)=0.012s,機(jī)電時(shí)間常數(shù)=0.12s,電流反饋濾波時(shí)間常數(shù)=0.0025s,轉(zhuǎn)速反饋濾波時(shí)間常數(shù)=0.015s。額定轉(zhuǎn)速時(shí)的給定電壓(Un*)N=10V,調(diào)節(jié)器ASR，ACR飽和輸出電壓Uim*=8V,Ucm=6.5V。系統(tǒng)的靜、動(dòng)態(tài)指標(biāo)為:穩(wěn)態(tài)無(wú)靜差,調(diào)速范圍D=10,電流超調(diào)量≤5%,空載起動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量≤10%。試求：（1）確定電流反饋系數(shù)β(假設(shè)起動(dòng)電流限制在以?xún)?nèi))和轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)α。（2）試設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器ACR,計(jì)算其參數(shù)Ri,、Ci、COi。畫(huà)出其電路圖,調(diào)節(jié)器輸入回路電阻R0=40。（3）設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速

5、調(diào)節(jié)器ASR,計(jì)算其參數(shù)Rn、Cn、COn。(R0=40kΩ)（4）計(jì)算電動(dòng)機(jī)帶40%額定負(fù)載起動(dòng)到最低轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量σn。（5）計(jì)算空載起動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速的時(shí)間。解：（1）（2）電流調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)確定時(shí)間常數(shù)：電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)確定：因?yàn)?，可按典型I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，選用PI調(diào)節(jié)器，,電流調(diào)節(jié)器參數(shù)確定:，。校驗(yàn)等效條件：可見(jiàn)滿(mǎn)足近似等效條件，電流調(diào)節(jié)器的實(shí)現(xiàn)：選,則：,取9K.由此（3）速度調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)確定時(shí)間常數(shù)：a)電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù):因?yàn)閯tb)c)速度調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)確定：按照無(wú)靜差的要求，應(yīng)選用PI調(diào)節(jié)器，,速度調(diào)節(jié)器參數(shù)確定：校驗(yàn)等效條件：可見(jiàn)滿(mǎn)足近似等效條件。轉(zhuǎn)速超調(diào)量的

6、校驗(yàn)(空載Z=0）轉(zhuǎn)速超調(diào)量的校驗(yàn)結(jié)果表明，上述設(shè)計(jì)不符合要求。因此需重新設(shè)計(jì)。查表，應(yīng)取小一些的h，選h=3進(jìn)行設(shè)計(jì)。按h=3，速度調(diào)節(jié)器參數(shù)確定如下：校驗(yàn)等效條件：可見(jiàn)滿(mǎn)足近似等效條件。轉(zhuǎn)速超調(diào)量的校驗(yàn)：轉(zhuǎn)速超調(diào)量的校驗(yàn)結(jié)果表明，上述設(shè)計(jì)符合要求。速度調(diào)節(jié)器的實(shí)現(xiàn)：選,則,取310K。4)40%額定負(fù)載起動(dòng)到最低轉(zhuǎn)速時(shí):5)空載起動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速的時(shí)間是：(書(shū)上無(wú)此公式）僅考慮起動(dòng)過(guò)程的第二階段。所以：