第二章 2-1为什么PVM电动机系统比晶闸管-电动机系统能够获得更好的动态性能? 答:PWM开关频率高,响应速度快,电流容易连续,系统频带宽,动态 响应快,动态抗扰能力强。 2-2试分析有制动通略的不可逆PWM变换器进行制动时,两个VT是如何工作的? 答:制动时,由于U1的脉冲变窄而导致反向时,U2变正,于是VT导通 VT2导通,VT关断。 2,3调速范围和静差率的定义是什么?调速范,静态速降和最小静差之间有什么 关系?为什么脱高了调速范围,要满足给定的静差率也就容易得多了? 答:生产机械要求电动机提供的最高转速,和最低转速n之比叫做调速范围, 用字母D表示,即:D=” 负载由理想空载增加到额定值时,所对应的转速降落△w与理想空载转速om之比, 称为系统的静差率S,即:S= △nx nomin 调速范围,静差速降和最小静差之间的关系为: nys D=n,0- 由于在一定的mw下,D越大,n越小△nx又一定,则S变大。所以,如果不 考虑D,则S的调节也就会容易, 2-4某一调速系统,测得的最高转速特性为mm=l500r/min,最低转速特性为 nm=150r/mn,带额定负载的速度降落△n=15r/mim,且不同转速下额定速降△n 不变,试问系统能够达到的调速范围有多大?系统允许的静差率是多大? 解 D=m=-x-1500-15 =11 nmmn-△nw150-15 知品-10
第二章 2-1 为什么 PWM-电动机系统比晶闸管-电动机系统能够获得更好的动态性能? 答:PWM 开关频率高,响应速度快,电流容易连续,系统频带宽,动态 响应快,动态抗扰能力强。 2-2 试分析有制动通路的不可逆 PWM 变换器进行制动时,两个 VT 是如何工作的? 答:制动时,由于 U g1 的脉冲变窄而导致 d i 反向时,Ug2 变正,于是 VT2 导通, VT2 导通,VT1 关断。 2-3 调速范围和静差率的定义是什么?调速范围,静态速降和最小静差之间有什么 关系?为什么脱离了调速范围,要满足给定的静差率也就容易得多了? 答:生产机械要求电动机提供的最高转速 max n 和最低转速 nmin 之比叫做调速范围, 用字母 D 表示,即: min max n n D = 负载由理想空载增加到额定值时,所对应的转速降落 N n 与理想空载转速 n0min 之比, 称为系统的静差率 S,即: 0min n n s N = 调速范围,静差速降和最小静差之间的关系为: n (1 s) n s D N N − = 由于在一定的 N n 下,D 越大, nmin 越小 N n 又一定,则 S 变大。所以,如果不 考虑 D,则 S 的调节也就会容易, 2-4 某一调速系统,测得的最高转速特性为 n0max =1500r/min ,最低转速特性为 n0min =150r/min ,带额定负载的速度降落 nN =15r/min ,且不同转速下额定速降 N n 不变,试问系统能够达到的调速范围有多大?系统允许的静差率是多大? 解 11 150 15 1500 15 0min 0max min max = − − = − − = = N N n n n n n n D 10% 150 15 0min = = = n n s
2.5闭环调速系统的调速范围是1500-150r/min,要求系统的静差S<=2%,那末系统允许 的静态速降是多少?如果开环系统的静态速降是100r/mm则闭环系统的开环放大倍数应有 1500×2%=306r/mm GD-=15010则n=D0-1o1-2% 150 2, =K+1则K≥100 -1=31.7 △vn 3.06 2-6某闭环调速系统的开环放大倍数为15时,额定负载下电动机的速降为8rmm,如果将 开环放大倍数他提高到30,它的速降为多少?在同样静差率要求下,调速范围可以扩大多 少倍? K1=15,K2=30 K1→△niK2→△n2 同样负载扰动的条件下△n与开环放大倍数加l成反比,则(K,+1D/(K2+D=△n2/△n K+1 15+l×8≈4r/min Ae:-K+1n -30+1 同样静差率的条件下调速范围与开环放大倍数加1成正比 (K1+1D/(K2+1D=D/D2 881 2-7某调速系统的调速范围D=20,额定转速n=1500r/mim,开环转速降落 △p=240r/mm1,若要求静差率由10%减少到5%则系统的开环增益将如何变化2 解:原系统在调速范围D-20,最小转速为:n=” 1500=75r1mim D20 And= △n ,=10%则△n,=8.33r/mm Morin rin+△n75+△n。 原系统在范围D-20,静差率为109%时,开环增益为: -=5r1mm→K=-1g33 △n _240-1=27.8 静差率10%时原系统的开环增益为: 当52=5%时,同理可得K2=59.76 所以系统的开环增益K将从27.8增加到59.76 2-8转速单环调速系统有那些特点?改变给定电压能否改变电动机的转速?为什么?如果
2-5 闭环调速系统的调速范围是 1500-150r/min,要求系统的静差 S<=2%,那末系统允许 的静态速降是多少?如果开环系统的静态速降是 100r/min 则闭环系统的开环放大倍数应有 多大? 1, 3.06 / min 10(1 2%) 1500 2% (1 ) 10 150 1500 min max r D S n S n n n D N = − − = = = 则 = 2, 1 31.7 3.06 100 = +1 − = K K n n cl op 则 2-6 某闭环调速系统的开环放大倍数为 15 时,额定负载下电动机的速降为 8 r/min,如果将 开环放大倍数他提高到 30,它的速降为多少?在同样静差率要求下,调速范围可以扩大多 少倍? 8 4 / min 30 1 15 1 1 1 1 1 / 1 / ; 15; 30; 1 2 1 2 1 2 2 1 1 1 2 2 1 2 n r K K n n K K n n K n K n K K cl cl cl cl cl cl + + = + + = + + = → → = = 同样负载扰动的条件下 与开环放大倍数加 成反比,则( )( ) 同样静差率的条件下调速范围与开环放大倍数加 1 成正比 1.94 15 1 30 1 1 1 1 / 1 / 1 2 1 2 1 2 1 2 + + = + + = + + = K K D D K K D D cl cl ( )( ) cl cl 2-7 某 调 速 系 统 的 调 速 范 围 D=20 , 额 定 转 速 n =1500r/min , 开 环 转 速 降 落 nNop = 240r/min ,若要求静差率由 10%减少到 5%则系统的开环增益将如何变化? 解:原系统在调速范围 D=20,最小转速为: 75 /min 20 max 1500 min r D n n = = = , 原系统在范围 D=20,静差率为 10%时,开环增益为: 1 27.8 8.33 240 31.5 / min 1 1 1 1 − = − = = → = + = cl Nop Nop cl n n r K K n n 静差率 10%时原系统的开环增益为: 27.8 59.76 2 5% 2 59.76 所以系统的开环增益 将从 增加到 当 时,同理可得 K s = K = 2-8 转速单环调速系统有那些特点?改变给定电压能否改变电动机的转速?为什么?如果 10% 8.33 / min 75 0min min n r n n n n n n n cl cl cl cl cl cl = = + = + = 则
给定电压不变,调节测速反馈电压的分压比是否能够改变转速?为什么?如果测速发电机 的励磁发生了变化,系统有无克服这种干扰的能力? 答:1)闭环调速系统可以比开环调速系统硬得多的稳态特性,从而在保证一定静差率的要 求下,能够提高调速范围。为此,所需付出的代价是需增设电压放大器以及检测与反馈装置。 2)能。因为n= k kU 0+府C+由公式可以看出,当其它量均不变化时,n防 RI, 者U的变化而变化 3)能。因为转速和反馈电压比有关。 4)不,因为反馈控制系统只对反馈环所包围的前向通道上的扰动起抑制作用,而测 负反债调节系统中,当电网电压、负载转矩,电动机励磁电流,电枢电流、电枢 电阻、测速发电机励磁各量发生变化时,都会引起转速的变化,问系统对于上述各量有无 调节能力?为什么? 答:系统对于上述各量中电网电压、负载转矩,电动机励磁电流,电枢电流、电枢电阻、有 调节能力。因为它们在闭环系统的前向通道中,对于测速发电机励磁各量发生变化,没有调 节能力。因为它不在闭环系统的前向通道中。 2-10有一V-M调速系统,电动机参数为: Px=2.2kW,Ux=220r,1x=12.5A,nx=1500r/mim 电枢电阻R,=1.22,整流装置内阻R=1.52,触发整流环节的放大倍数K,=35。要求系统满 足调速范围D=20,静差率S≤10%。 (1)计算开环系统的静态速降△山n和调速要求所允许的闭环静态速降”。· (2)调整该系统能参数,使当U:=l5,Ia=Ix,n=nw,则转速负反馈系数α应该是多 少? (3)计算放大器所需的放大倍数。 解:1)电动机的电动势系数C。=-,B_220-125x12=0,1367.m, 1500 开环系统静态速降-L125×021-2469r1m 0.1367 nNS 1500×0.1 闭环静态速降△,D-201-083r/m 闭环系统开环放大倍数 K=4-1=2469-1=2864 9.33
给定电压不变,调节测速反馈电压的分压比是否能够改变转速?为什么?如果测速发电机 的励磁发生了变化,系统有无克服这种干扰的能力? 答:1)闭环调速系统可以比开环调速系统硬得多的稳态特性,从而在保证一定静差率的要 求下,能够提高调速范围。为此,所需付出的代价是需增设电压放大器以及检测与反馈装置。 2)能。因为 (1 ) (1 ) * C k RI C k k k U n e d e p s n + − + = ,由公式可以看出,当其它量均不变化时, n 随 着 * Un 的变化而变化 3)能。因为转速和反馈电压比有关。 4)不,因为反馈控制系统只对反馈环所包围的前向通道上的扰动起抑制作用 ,而测 速机励磁不是。 2-9 在转速负反馈调节系统中,当电网电压、负载转矩,电动机励磁电流,电枢电流、电枢 电阻、测速发电机励磁各量发生变化时,都会引起转速的变化,问系统对于上述各量有无 调节能力?为什么? 答:系统对于上述各量中电网电压、负载转矩,电动机励磁电流,电枢电流、电枢电阻、有 调节能力。因为它们在闭环系统的前向通道中,对于测速发电机励磁各量发生变化,没有调 节能力。因为它不在闭环系统的前向通道中。 2-10 有一 V-M 调速系统,电动机参数为: P 2.2kW,U 220V,I 12.5A,n 1500r/min, N = N = N = N = 电枢电阻 Ra =1.2 ,整流装置内阻 Rrec =1.5 ,触发整流环节的放大倍数 KS = 35 。要求系统满 足调速范围D=20,静差率S≤10%。 (1) 计算开环系统的静态速降 nop 和调速要求所允许的闭环静态速降 cl n 。 (2) 调整该系统能参数,使当 Un =15V , d N I = I ,n = nN ,则转速负反馈系数 应该是多 少? (3) 计算放大器所需的放大倍数。 解:(1)电动机的电动势系数 V r n U I R C N N N a e 0.1367 min/ 1500 220 12.5 1.2 = − = − = 开环系统静态速降 246.9 / min 0.1367 12.5 (1.2 1.5) r C RI n e dN o p = + = = 闭环静态速降 8.33 /min 20(1 0.1) 1500 0.1 (1 ) r D S n s n N cl = − = − = 闭环系统开环放大倍数 1 28.64 9.33 246.9 −1 = − = = cl op n n K
(2)因为n= kk,Ui C.(1+k)C.(1+k) 所以kk,-407.4288 ak,k1C.00061:mr (3) 28.64 运算放大器的放大倍数 K,ak:1C.00961x3510.1567=I164 2-11在题1一10的转速负反馈系统中增设电流止环节,要求堵转电流1≤21,临界截止电流 I和≥1.2/、,应该选用多大的比较电压和电流反馈采样电阻?要求电流反馈采样电阻不超过主电路 总阻的13,如果做不到,需要加电流反馈放大器,试画出系统的原理图和静态结构图,并计算电流 反放大系数。 这时电流反惯采样电阻和比较电压各为多少? 解:(1)Iw≤21x=2×12.5=25A 1o21.21x=1.2×12.5=15A 则Um=I×R,=15R, -42)0 R+KK.R 11.6×3515+15R) 25-a2+Si6对×R-2武)也可(由-4》式 得:1C+2-4325=15+15R R R R,=1.46=1.52 Umm=1×R,=15R,=15×1.5=22.5 系统的原理图和静态结构图(给它画出图)
(2)因为 (1 ) (1 ) * C k RI C k k k U n e d e p s n + − + = 所以 p s k k =407.4288 = pKS Ce k K / =0.00961 V min/ r (3) 运算放大器的放大倍数 11.64 0.00961 35 / 0.1367 28.64 / = = = S e p K C K K 2-11 在题1-10的转速负反馈系统中增设电流截止环节,要求堵转电流 dbl N I 2I ,临界截止电流 dcr N I 1.2I ,应该选用多大的比较电压和电流反馈采样电阻?要求电流反馈采样电阻不超过主电路 总阻的 1/3,如果做不到,需要加电流反馈放大器,试画出系统的原理图和静态结构图,并计算电流 反馈放大系数。这时电流反馈采样电阻和比较电压各为多少? 解:(1) I dbl 2I N = 212.5 = 25A I dcr 1.2IN =1.212.5 =15A 则 com dcr Rs Rs U = I =15 (1 42) ( ) * − + + = p s s p s n com dbl R K K R K K U U I 0 (由1 42式)也可(由1 43)式 (1.2 1.5) 11.6 35 11.6 35(15 15 ) 25 − − + + + = s s R R 得: S S s n com dbl R R R U U I 15 15 (1 43) 25 ( ) * + − = + ; Rs =1.46 =1.5 Ucom = I dcr Rs =15Rs =151.5 = 22.5V 系统的原理图和静态结构图 (给它画出图)
R Ucox U. a (2)显然采样电阻大于主电路2.7*1/3倍,所以增加电流反馈放大器后: 新的采样电阻:R=R=12+15)=0,90可选0,5欧姆 电发大孟名一是-品 新的比较电压:Um=1b×R,=15R=15×0.5=8.5 所以加上的电流反馈放大器的放大倍数为3
(2)显然采样电阻大于主电路 2.7*1/3 倍,所以增加电流反馈放大器后: 新的采样电阻: = = (1.2 +1.5) = 0.9 3 1 3 ' 1 Rs R 可选 0.5 欧姆 电流反馈放大系数: 3 0.5 1.5 ' = = = s s fi R R K 新的比较电压: Ucom I dcr Rs 15Rs 15 0.5 8.5V ' = = = = 所以加上的电流反馈放大器的放大倍数为 3
U8. R Ucox a 212某调速系统原理图如图所示,己知数据如下:电动机 P=18KW;Uw=220;1w=944nn=1000r/mmR2=0.152Pn=18KW,Un=220V,In= 94A,整流装置内阻Rc=0.32,触发整流环节的放大倍数K,=40.最大给定电压Um=15V,当 主电路电达到最大值时,整定电流反馈电压Um=1O。 设计指标:要求系统满足调速范围D=20,静差率S≤10%,1=1.51w,1如≤1.山w。试 画出系统的静态结构框图,并计算: (1)转速反馈系数a。 (2)调节器放大系数Kp。 (3)电阻R的数值。(放大器的输入电阻R=20K2) (4)电阻R,的数值和稳压管VS的击穿电压值
2-12 某 调 速 系 统 原 理 图 如 图 所 示 , 已 知 数 据 如 下 : 电 动 机 PN =18KW;UN = 220V;I N = 94A;nn =1000r/min; Ra = 0.15 Pn=18KW,Un=220V,In= 94A,整流装置内阻 Rrec = 0.3 ,触发整流环节的放大倍数 KS = 40 。最大给定电压 Unm =15V ,当 主电路电达到最大值时,整定电流反馈电压 Uim =10V 。 设计指标:要求系统满足调速范围D=20,静差率 S≤10%, dbl N I =1.5I , dcr N I 1.1I 。试 画出系统的静态结构框图,并计算: (1) 转速反馈系数a。 (2) 调节器放大系数 KP 。 (3) 电阻 R1 的数值。(放大器的输入电阻 R0 = 20K ) (4) 电阻 R2 的数值和稳压管VS的击穿电压值
m,S_-1000*01=10018=556r/m 解:()a=D1-5-20*09 C,=-1R20-4x015=020597.m ny 1000 经-05-s1m 0.2059 K-0-16-1=359g取w △n, 同1-10可得a=0.0145 3595 @K,ak/C.014540702059=128取 (3)R=KR=13×20=2602 (4)1w=1.51w=1.5×94=141A:1=1.11w=11×94=103.4A: 当主电路电流最大即为1时,U,m=10V 而当主电路电流为1时,U,为: =4U,-0xa=10x1034=73y Iab Idcr 141 此时电流反馈起作用,稳压管的击穿电压U,可根据U,确定取稍大值:U。=7.4 当主电路的电流增大到I时,为起到保护作用应使流过R,的电流I知等于流过 R,的电流,以使电机转速迅速降落。此时: 受-员-05队飞034=na限3am 0.75 系统的静态结构框图
解:(1) 100 /18 5.56 / min 20 09 1000 0.1 (1 ) r D S n S n N cl = = = − = V r n U I R C N N N a e 0.20597 min/ 1000 220 94 0.15 = − = − = 205.44 / min 0.2059 94 0.45 r C I R n e N op = = = 1 35.95(取36) 5.56 205.4 −1 − = = cl op n n K 同 1-10 可得 a=0.0145 (2) 12.8(取13) 0.0145 40 / 0.2059 35.95 / = = = S e p K C K K (3) R1 = KpR0 =13 20 = 260k (4) I dbl =1.5I N =1.594 =141 A; I dcr =1.1I N =1.194 =103.4 A; 当主电路电流最大即为 dbl I 时, Uim =10V 而当主电路电流为 dcr I 时, Ui 为: dcr i dbl im I U I U = 7.33 141 10 103.4 = = = dbl im dcr i I U I U V 此时电流反馈起作用,稳压管的击穿电压 Uvs 可根据 Ui 确定取稍大值: Uvs = 7.4V 当主电路的电流增大到 dbl I 时,为起到保护作用应使流过 R2 的电流 R2 I 等于流过 R0 的电流,以使电机转速迅速降落。此时: 0.75 20 15 0 * 2 = = = R U I nm R mA ; 3.47 0.75 10 7.4 2 2 = − = − = R im vs I U U R kΩ(取 3.5kΩ) 系统的静态结构框图
Ucox =7.33V a 2-13在电压负反愤单闭环有静差调速系统中,当下列参数发生变化时,系统是否有调节作用,为什么? (1)放大器的放大倍数KP (2)供电电网电压 (3)电枢电阻Ra (4)电动机励磁电流 (5)电压反馈系数a 答:3)电枢电阻,4)电动机励磁电流,(5)电压反馈系数a 无调节作用。因为反馈控制系统所能抑制的只是被反馈包围的前向通道上的扰动。 2-14有一个V-M系统,已知:电动机:(15分) P=2.8KWUx=220,1w=154nw=1500r/mimR=0.152,Ra=1.5,整流装置内阻 R=12,触发整流环节的放大倍数K,=35。(15分) (1)系统开环工作时,试计算调速范围D30时的静差率s值: (②)当D=30.S=10%时 (3)如组成转速负反馈有静差调速系统,要求D-30,S=10%,在, U=10,1,=Iw,n=w,计算转速负反愤系数a和放大器放大系数p: (4)如将上述调速系统政为电压负反馈有静差调速系统,仍要求在 U。=10,1,-1w,n=nw,并保持系统原来的开环放大系数K不变,试求在D=30时的静 差率。 解:(1)C,=,-1,R=20-l56x15-013w,mir(原来多加了1D 1500 -=156x0+1=297.7r1m C 0.131
2-13 在电压负反馈单闭环有静差调速系统中,当下列参数发生变化时,系统是否有调节作用,为什么? (1)放大器的放大倍数Kp (2)供电电网电压 (3)电枢电阻Ra (4)电动机励磁电流 (5)电压反馈系数 a 答:3)电枢电阻,4)电动机励磁电流,(5)电压反馈系数 a 无调节作用。因为反馈控制系统所能抑制的只是被反馈包围的前向通道上的扰动。 2-14 有一个 V-M 系统,已知:电动机: (15 分) PN = 2.8KW;UN = 220V;I N =15A;nN =1500r/min; Ra = 0.15 ,Ra=1.5,整流装置内阻 Rrec =1,触发整流环节的放大倍数 KS = 35 。(15 分) (1) 系统开环工作时,试计算调速范围 D=30 时的静差率 s 值; (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, n d N n nN U = 10V,I = I , = * ,计算转速负反馈系数 a 和放大器放大系数 Kp; (4)如将上述调速系统改为电压负反馈有静差调速系统,仍要求在 n d N n nN U = 10V,I = I , = * ,并保持系统原来的开环放大系数K不变,试求在D=30 时的静 差率。 解:(1) V r n U I R C N N N a e 0.131 min/ 1500 220 15.6 1.5 = − = − = (原来多加了 1) 297.7 /min 0.131 15.6 (1 1.5) r C RI n e dN o p = + = =
是6 297.7 (2)当D=30,S=10%时计算系统允许的稳态速降 1500*0l=5.56r1mm A.=D0-S301-0.0 (3)K=A2-1=2977-1=5254 △n. 5.56 求取α的方法同1-10 可得=0.00652V●min/r k,1C.0.0652°3570.151=30.16取30) K 5254 Kp=- (4)改为电压负反馈有静差调速系统 闭环转速降落为: LR Aa-C.0+K) Iv(R) 15.6×1+15.6x15=2224+178.6=180.825r/mm当调速D 0.1311+52.54)0.132 范围不变时静差率为: DAny 30×180.8 5-nw+DA150+301808×1006=7835% 显然比速度反馈系统在调速范围不变的情况下静差率大的多,但比无反馈系统静差率小了 2-15在题1-10的系统中若主电路电感【=50mH,系统运动部分的飞轮惯量GD2-1.6Nm2, 整流装置采用三相零式电路,试判断按题1-10要求设计的转速负反馈系统能否稳定运行如 果保证系统稳定运行,允许的最大开怀放大系数K是多少? 金不-台罗-0数 机电时间数 T= GDR 1.6×2.7 4俄9,5列x0.01367 0.0645 375*C.C,375×0.01367×30 T=0.00333S(查表全波为0.00167) K<T.亿+7+Z-006400185+0033)+003 =23.1 TT. 0.0185×0.00333 在1-10题中K=28.64如要系统稳定须保证K<23.1则系统不稳定。 如要系统稳定,允许的最大的开环放大系数为K<23.1但调速范围不满足了
85.61% 50 297.7 297.7 0min = + = = n n s (2)当 D=30,S=10% 时计算系统允许的稳态速降 5.56 /min 30(1 0.1) 1500*0.1 (1 ) r D S n S n N cl = − = − = (3) 1 52.54 5.56 297.7 −1= − = = cl op n n K 求取 的方法同 1-10 可得 =0.00652 V •min/ r 30.16(取30) 0.00652 *35 / 0.131 52.54 / = = = S e p K C K K (4)改为电压负反馈有静差调速系统 闭环转速降落为: 2.224 178.6 180.825 min 0.132 15.6 1.5 0.131(1 52.54) ( ) 15.6 1 (1 ) r C I R C K I R n e N a e N rec cl = + = + + + = + = 当调速D 范围不变时静差率为: 100% 78.35% 1500 30 180.8 30 180.8 = + = + = N N N cl n D n D n s 显然比速度反馈系统在调速范围不变的情况下静差率大的多,但比无反馈系统静差率小了 2-15 在题 1-10 的系统中,若主电路电感 L=50mH,系统运动部分的飞轮惯量 2 2 GD =1.6Nm , 整流装置采用三相零式电路,试判断按题 1-10 要求设计的转速负反馈系统能否稳定运行?如 果保证系统稳定运行,允许的最大开怀放大系数 K 是多少? 电磁时间常数 S R L Tl 0.0185 2.7 0.05 = = = 机电时间数 0.0645 ( 9.55) 0.01367 3.14 30 375 0.01367 1.6 2.7 375* 2 = = = e T 或 m C C GD R T TS = 0.00333S (查表全波为 0.00167) ( ) ( ) 23.1 0.0185 0.00333 0.0645 0.0185 0.00333 0.00333 2 2 = + + = + + l s m l s s T T T T T T K 在 1-10 题中 K = 28.64 如要系统稳定须保证 K 23.1 则系统不稳定。 如要系统稳定,允许的最大的开环放大系数为 K 23.1 但调速范围不满足了
2-16为什么用积分控制的调速系统是无静差的?在转速负反馈调速系统中,当积分调节器的 输入偏差电压△U=0时,调节器的输出电压是多少?它取决于那些因素: 答:使用积分控制时可以借助积分作用,使反馈电压U,与给定电压U相等,即使△U,为零U。一样 有输出,不再需要△U,来维持U。,由此即可使输出稳定于给定值使调速系统无静差。 当△U。=0时调节器的输出为电压Uc,是对之前时刻的输入偏差的积累 它取决于AU,的过去变化,当AUn为正Uc增加,当△Un为负Uc下降,当△Un为零时Uc不变。 217在无静差转速单闭环调速系统中转速的稳态精度是否还受给定电源和测速发电机精度 的影响试说明理由 答:在无静差转速单闭环调速系统中,转速的稳态精度同样受给定电源和测速发 电机精度的影响。无静差转速单闭环调速系统只是消除了误差,使输出的转速基本稳定于给 定的转速。但是,这种系统依然属于反馈控制系统,只能抑制被反馈环包围的前向通道上的 扰动,对于其他环节上的精度影响无可奈 1-18采用比例调节器控制的电压负反馈系统,稳态运行时的速度是否有静差?为什么?试说明 理由; 答:有静差。电压负反馈系统中是在转速较高时, C1一R。=Uo忽略了转速的降落认为电枢电压正比于转速,而实际上是电 枢电压无静差,从公式中可以看出速度的降落是不能消除的。 因为调节器的输出是电力电子变换器的控制电压Uc=Kp△Un。 所以只要电动机在运行,就必须有控制电压U。,因而也必须有转速偏差电压△U
2-16.为什么用积分控制的调速系统是无静差的?在转速负反馈调速系统中,当积分调节器的 输入偏差电压 U = 0 时,调节器的输出电压是多少?它取决于那些因素? 答: 使用积分控制时可以借助积分作用,使反馈电压 Un 与给定电压 * Un 相等,即使 Un 为零 UC 一样 有输出,不再需要 Un 来维持 UC ,由此即可使输出稳定于给定值使调速系统无静差。 当 Un = 0 时调节器的输出为电压 UC ,是对之前时刻的输入偏差的积累。 它取决于 Un 的过去变化,当 Un 为正 UC 增加,当 Un 为负 UC 下降,当 Un 为零时 UC 不变。 2-17.在无静差转速单闭环调速系统中,转速的稳态精度是否还受给定电源和测速发电机精度 的影响?试说明理由; 答: 在无静差转速单闭环调速系统中,转速的稳态精度同样受给定电源和测速发 电机精度的影响。无静差转速单闭环调速系统只是消除了误差,使输出的转速基本稳定于给 定的转速。但是,这种系统依然属于反馈控制系统,只能抑制被反馈环包围的前向通道上的 扰动,对于其他环节上的精度影响无可奈何。 1-18.采用比例调节器控制的电压负反馈系统,稳态运行时的速度是否有静差?为什么?试说明 理由; 答:有静差。电压负反馈系统中是在转速较高时, e aRa Ud 0 C n − I = 忽略了转速的降落认为 电枢电压正比于转速,而实际上是电 枢电压无静差,从公式中可以看出速度的降落是不能消除的。 因为调节器的输出是电力电子变换器的控制电压 UC = KPUn 。 所以只要电动机在运行,就必须有控制电压 , UC 因而也必须有转速偏差电压 Un