《電力拖動自動控制系統(tǒng)》第三版陳伯時(shí)課后答案

1、第一章閉環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)1－1為什么PWM—電動機(jī)系統(tǒng)比晶閘管—電動機(jī)系統(tǒng)能夠獲得更好的動態(tài)性能？答：PWM—電動機(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)的電動機(jī)配合，則系統(tǒng)頻帶寬，動態(tài)響應(yīng)快，動態(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)

2、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。1－2試分析有制動通路的不可逆PWM變換器進(jìn)行制動時(shí)，兩個(gè)VT是如何工作的。答：在制動狀態(tài)中，id為負(fù)值，VT2就發(fā)揮作用了。這種情況發(fā)生在電動運(yùn)行過程中需要降速的時(shí)候。這時(shí)，先減小控制電壓，使Ug1的正脈沖變窄，負(fù)脈沖變寬，從而使平均電樞電壓Ud降低。但是，由于機(jī)電慣性，轉(zhuǎn)速和反電動勢還來不及變化，因而造成EUd，很快使電流id

3、反向，VD2截止，在ton≤t＜Ｔ時(shí)，Ug2變正，于是VT2導(dǎo)通，反向電流沿回路3流通，產(chǎn)生能耗制動作用。在T≤t＜Ｔton時(shí)，VT2關(guān)斷，?id沿回路4經(jīng)VD1續(xù)流，向電源回饋制動，與此同時(shí)，VD1兩端壓降鉗住VT1使它不能導(dǎo)通。在制動狀態(tài)中，VT2和VT1輪流導(dǎo)通，而VT1始終是關(guān)斷的。在輕載電動狀態(tài)，這時(shí)平均電流較小，以致在VT1關(guān)斷后id經(jīng)VD2續(xù)流時(shí)，還沒有達(dá)到周期Ｔ，電流已經(jīng)衰減到零，這時(shí)VD2兩端電壓也降為零，VT2便提前

4、導(dǎo)通了，使電流反向，產(chǎn)生局部時(shí)間的制動作用。１－３調(diào)速范圍和靜差率的定義是什么？調(diào)速范圍、靜差速降和最小靜差率之間有什么關(guān)系？為什么說“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D=nmaxnmin其中，nmax和nmin一般都指電動機(jī)額定負(fù)載時(shí)的最高和最低轉(zhuǎn)速，對于少數(shù)負(fù)載很輕的機(jī)械，可以用實(shí)際負(fù)載時(shí)的最高和最低轉(zhuǎn)速。當(dāng)系統(tǒng)在某一轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)，負(fù)

5、載由理想空載增加到額定值時(shí)所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落，與理想空載轉(zhuǎn)速之比，稱作靜差率s，即或用百分比表示s=ΔnNn0s=ΔnN100%n0eCclclΔn100K=op?1=?1=31.7所以Δncl3.061－6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)載下電動機(jī)的速降為8rmin，如果將開環(huán)放大倍數(shù)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？解（1）因?yàn)棣=RIdclC（1K）所以RId=Δn（e1K）=8（

6、115）=128RI128則Δn=d==4.13rminC（e1K）130（2）由D=nNSΔnN(1?S)，可知在s和nN不變的情況下，D只與ΔnN有關(guān)調(diào)速范圍擴(kuò)大1.94倍。1－7某調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍D=20，額定轉(zhuǎn)速nN=1500rmin，開環(huán)轉(zhuǎn)速降落ΔnNop=240rmin，若要求系統(tǒng)的靜差率由10%減少到5%，則系統(tǒng)的開環(huán)增益將如何變化？解；當(dāng)s=10%時(shí)，Δn=nNs=15000.1=8.33rminND（1s）Δnop2

7、0（10.1）240此時(shí)K=?1=?1=27.8當(dāng)s=5%時(shí)，ΔnclΔn=8.33nNs=15000.05=3.95rminNΔnopD（1s）24020（10.05）此時(shí)K=?1=?1=59.8Δncl3.95則若要求系統(tǒng)的靜差率由10%減少到5%，則系統(tǒng)的開環(huán)增益將變大。1—8轉(zhuǎn)速單閉環(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機(jī)的轉(zhuǎn)速？為什么？如果給定電壓不變，調(diào)節(jié)測速反饋電壓的分壓比是否能夠改變轉(zhuǎn)速？為什么？如果測速發(fā)電機(jī)的