《电力拖动自动控制系统》答案（全）

（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：Rs?'13R?13(1.2?1.5)?0.9?可选0.5欧姆

电流反馈放大系数：Kfi?RsRs'?1.50.5'?3

新的比较电压：Ucom?Idcr?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

１－１２

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;IN?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％，Idbl?1.5IN，Idcr?1.1IN。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。

解：(1) ?ncl?nNSD(1?S)?1000?0.120?09?100/18?5.56r/min

Ce?UN?INRanN?220?94?0.151000INRCe94?0.450.2059?0.20597V?min/r

?nop???205.44r/min

K??nop?ncl?1?205.45.56 ?1?35.95(取36）同1-10可得a=0.0145 (2) Kp?K?KS/Ce?35.950.0145?40/0.2059?12.8(取13）

(3)R1?KpR0?13?20?260k?

（4）Idbl?1.5IN?1.5?94?141A；Idcr?1.1IN?1.1?94?103.4A； 当主电路电流最大即为Idbl时，Uim?10V 而当主电路电流为Idcr时，Ui为：

UimIdbl?UiIdcr Ui?Uim?IdcrIdbl?10?103.4141?7.33V

Uvs?7.4V 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：

当主电路的电流增大到Idbl时，为起到保护作用应使流过R2的电流IR2等于流过

R0的电流，以使电机转速迅速降落。此时：

UnmR0*IR2??1520?0.75mA ; R2?Uim?UvsIR2?10?7.40.75?3.47kΩ(取3.5kΩ)

系统的静态结构框图

１－１３ 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。

１－１４ 有一个V-M系统,已知:电动机: （15分）

PN?2.8KW;UN?220V;IN?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,

Un?10V,Id?IN,n?nN,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

Un?10V,Id?IN,n?nN,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）Ce?UN?INRanNRIdNCe?220?15.6?1.51500?0.131V?min/r（原来多加了1）

?nop??15.6?(1?1.5)0.131?297.7r/min