2023考试复习-刘子龙.docx
1、直流电动机转速和其它参量之间的稳态关系可知直流电动机的调e<P速方法有几种？各有什么特点？包括：1）调整电枢供电电压U;2）减弱励磁磁通；3）变更电枢回路电阻R;对于要求在肯定范围内无级平滑调速系统来说，以调整电枢供电电压方式为最好。变更电阻只能实现有级调速；减弱磁通虽然能够平滑调速，但是调速范围不大，往往只是协作调压方案,在基速（额定转速）以上小范围的弱磁升速。因此自动限制的直流调速系统往往以变压调速为主。WWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWwWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWwWWWWW2、直流电动机采纳降低电源电压的起动方法，其目的是为了减小起动转矩。（错）避开电流过大，使得电枢过热，产生巨大的电磁力，并造成电动机换向恶化，产生剧烈火花。WWWWWWwWWWWWWwWwWWWWWWWWWWWwWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWwWWWWWWWW3、在电流断续时，V-M系统机械特性很软，志向空载转速翘得很高。（对）4、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的一个主要缘由是因为PWM电动机系统具有“主电路途路简洁，需用的功率器件少”优点。（错）书11页WWWWWWWWWWWWWwWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWwWWWWWWWWWWWWWWWWWWW5、某一调速系统，带额定负载时,测得的最高转速特性为“max1980r/min,最低转速特性为=180n,额定速降=2rmin,且在不同转速下额定速降丽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少？且在下图中标出最高转速和最低转速的工作点，以及转速着陆的值解系统能够达到的调速范围为系统允许的静差率S =% +。羯 1980 +11x20 1980 ÷220 2200= 0.1 = 10%nmin+7¾ 180+20 200= 0.1 = 10%。=l=11解：当 S=IO% 时，ArlND(l-s) 20(1-0.1)WWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWW6、某调速系统的调速范围D=20,额定转速N=1500min,开环转速着陆加N卬=240/min,若要求系统的静差率由10%削减到5%,则系统的开环增益将如何变更？J3l H.=2=K = 叫"1 + KI _ 24()S331 = 27.8%。P1 + K当s=5%时,ns _ 1500 ×0.05 0(1-5) 20(1-0.05)=3.95r minK = -l =240-1 = 59.76ncl 3.95WwWWWWwWwWWwWWWwWWWWWWWWWwWWWwWWWWWWWWWwWWWwWWWWWWWwWWWWWWWWWWwW7、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8rmin,假如将开环放大倍数提高到30,在同样静差率要求下，调速范围可 以扩大多少倍？ncl = n= 8r/min = n = 128rmin t7 = 4.13rmincl 1 + K 1÷15°pcl 1 + K 1 + 30“L b=傍=言r 1 % 则扩大 194-1=094 倍WwWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWwWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWW8、在转速负反馈调速系统中，当给定电压电源、电网电压、负载转矩、电动 机励磁电流、电枢电阻、测速发电机励磁各量发生变更时，都会引起转速的变 更，问系统对上述各量有无调整实力？为什么？I茂化检测误差图127闭环调速系统的给定作用和扰动作用答：给定电压电源发生波动反馈限制系统无法鉴别是对给定电压的正常调整,还是不应有的波动，只能跟随给定。当电网电压、负载转矩、电动机励磁电流、电枢电阻变更时系统对其有调整实力。因为他们的变更最终会影响到转速，都会被测速装置检测出来。再通过反馈限制作用，减小它们对稳态转速的影响。测速发电机励磁各量发生变更时，它不能得到反馈限制系统的抑制，反而会增大被调量的误差。反馈限制系统所能抑制的只是被反馈环包围的前向通道上的扰动。WWWWWWWWWWWWWwWWWWwWWWwWWWWWWWWWwWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWW9、转速电流双闭环调速系统中，内环的响应速度应当比外环的快。（对）10、转速、电流双闭环双Pl调整器的直流调速系统，在起动过程中，电流调整器经验了不饱和、饱和、退饱和三种状况。（错）11、比例积分限制可以使转速负反馈调速系统在稳态状况下保持稳定运行，实（对）现无静差调速WwWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWwWwWWWWWWwWWWWWWWWWWWWWwWWWWWWWWWWW12、已知带电流截至负反馈闭环直流调速系统的稳态结构框图如下，试推导系统静特性方程:当IdIdcr时KPKSU：RIdn=!C(I+K)Ce(I+K)当Id>Idcr时KDKSU：KPKSRiPSn(RJUEn)CC(I+K)Ce(l+7C),vsdCCe(I+7C)KKa其中=J13、双闭环调速系统，电动机参数：Un=220V,In=20A,nN=1000r/min,电枢回路总电阻为R=IQ,设U*nm=U*im=U*cm=10V,电枢回路最大电流Idm=40A,触发环节的放大系数为Ks=40,ASR和ACR均采纳Pl调整器。求：1）画出系统方框图2）速度反馈系数为;3）电流反馈系数为B;4）电动机在最高转速发生堵转时的Ud。；5）电动机在最高转速发生堵转时的电流调整器的输出Uct.1）系统方框图解：2)=U*nmnN=lOlOOO=O.OlV/(rmin)3) =U*imIdm=10/40=0.25V/A4) Udo=IdmR=401=40V5) Uct=Ud0Ks=4040=lVWWwWWWWWwwWWWWWWwWWWwWWWWwWWWWWWWWWWWWWwWWWWWWWWWWWwWWWwWWWWWWWWWW14、在电压负反馈单闭环有静差调速系统中，当A参数发生变更时系统有调整作用A、供电电网电压B、电枢电阻C、电动机励磁电流D、电压反馈系数若选D则对应目标转速不同Wwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwww15、试述典型I型系统和典型Il型系统在稳态误差和动态性上的区分稳态跟随性能典型I型系统在阶跃输入下的I型系统稳态时是无差的；但在斜坡输入下则有恒值稳态误差，且与ZT值成反比；在加速度输入下稳态误差为8O典型Il型系统在阶跃和斜坡输入下，Il型系统稳态时均无差；加速度输入下稳态误差与开环增益K成反比。动态性上典型I型系统在跟随性能上可以做到趣调小，但抗扰性能稍差，典型Il型系统的超调量相对较大，抗扰性能却比较好。WwWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWwWWWWWWW16、有一V-M调速系统。电动机参数为4=2.2ZW,U=220V,zv=12.5A,h/v=1500r/min,电枢电阻凡=1.2Q,整流装置内阻RWC=I5Q,触发整流环节的放大倍数(=35要求系统满意调速范围D=20,静差率s10%(1)计算开环系统的静态速降人与和调速要求所允许的闭环静态速降口(2)采纳转速负反馈组成闭环系统，试画出系统的原理图和静态结构框图及列写静态特性方程。(3)调整该系统参数，使当U；=15V时，gId”=则转速负反馈系数应当是多少？(4)计算放大器所需的放大倍数。解：(1)先计算电动机的电动势系数220-12.5x1.21500= 0.1367Vmin/UN = CeTIN 十 九6则开环系数额定速降为INR12.5×(1.5+1.2).hn=rmn=246.89rmmopCe0.3167额定负载时的稳态速降应为%几NS。(一)1500 x 0.120x(1 0.1)=8.33r minnKpKH G(I+ K)其中KKPKGCe%1 + K246.898.33-1 = 28.64(2)转速负反馈系统的原理图和系统的静态结构框图如下所示RIdC(I+K)U*15转速负反馈系数应当是=三=0°1(4)闭环系统的开环放大系数应为运算放大器所需的放大倍数KKpKsafCe贝UKPK(KSa/Ce)=28.64/(35*0.01/0.1367)=11.186Wwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwww17、某直流调速V-M系统原理图如图1所示，已知数据如下：电动机：额定数据为IOkW,220V,55A,1000rmin,电枢电阻Ra=O.5晶闸管触发整流装置：三相桥式可控整流电路，整流变压器Y/Y联结，二次线电压U2l=230V,电压放大系数Ks=44;测速发电机：永磁式，额定数据为23.1W,11OV,0.21A,1900rmin;V-M系统电枢回路总电阻R=1.0Q;直流稳压电源：±15V。若生产机械要求调速范围等于10,静差率不大于5%,试求解下列问题。(暂不考虑电动机的起动问题)。(1)画出系统稳态结构框图。(2)列写系统的静特性方程式。(3)求静差率等于5%时电位器RP2的分压比。图1解：(1)系统稳态结构框图如下:(2)系统的静特性方程式如下：二必一L其中K=4Ce(l+K)Ce(l+K)KTCc(3)电位器RP2的分压比为框图中的%。电动机的电动势系数C =UNTNRa6 乐开环系统额定速降为220-55×0.51000= 0.l925(Vminr)INR55×1.02/.、h=-j=285.7(rmn)opCc0.1925为满意调速系统的稳态性能指标，额定负载时闭环系统的稳态速降应为hn51000×0.05.?.=-=5.2632(rmn)c/D(l-s)10×(l-0.05)所以，闭环系统的开环放大系数应为M、nK = -测速发电机的电动势系数为Ce=G nNtg,RS 71 = -1 = 54.3-1=53.35.26IlO19000.0579(Vminr)对于闭环系统，转速给定指令电压为最大值u=15V时，电机转速最高。由系统的静特性方程式可得KpKa"KnX44x% X0.0579 . PKKr广PS3K=:Ce(l+K)"C/，0.1925K×44×15=1000+5.2632,53.3=得所以,0.1925(1+53.3)K=15.9167,%=0.25P乙当系统静差率
