电力拖动控制系统习题

电力拖动自动控制系统习题电力拖动自动控制系统习题 第一章习题第一章习题 1-1某 V-M系统， 电动机数据为： Pnom=10kW， Unom=220V， Inom=55A， nnom=1000r/min， Ra=0.1Ω。若采用开环控制系统，且仅考虑电枢电阻引起的转速降。 1．要求 s=10%，求系统调速范围。 2．要求调速范围 D=2，则其允许的静差率s 为多少？ 3．若要求 D=10，s=5%，则允许的转速降Δnnom为多少？ 1-2在电压负反馈单闭环有静差调速系统中，当下列参数变化时系统对其是否有抑制 调节作用，为什么？ 1．放大器的放大系数 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γ。 1-3某调速系统的调速范围是 150~1500r/min，即D=10，要求静差率s=2%，此时系统 允许的稳态速降是多少？如果开环系统的稳态速降是100r/min，此时闭环系统的开环放大 系数应有多大？ 1-4在教材图 1-23（P19）所示的转速负反馈有静差系统中，当Un*不变时调整转速反 馈电位计 RP2， 使转速反馈系数α增大至原来的 2 倍。 试问电动机转速 n 是升高还是下降？ 系统的稳态速降比原来增加还是减小？对系统稳定是有利还是不利？为什么？ 1-5在带电流截止环节的转速负反馈系统中，如果截止比较电压发生变化，对系统的 静特性有什么影响？如果电流反馈电阻Rs的大小发生变化，对静特性又有什么影响？ 1-6某调速系统原理图如下： Un* R2 ~ ~ VST R1 Ui RP1 R0 R0Uc t M Un RP2TG 已知数据如下： 电动机： Pnom=30kW， Unom=220V， Inom=157.8A， nnom=1000r/min， Ra=0.1 Ω。采用三相桥式整流电路，等效内阻Rrec=0.3Ω，Ks=40。最大给定电压为 Unm*=15V，当 主电路电流最大时，整定Uim=10V。 设计指标：D=50，s=10%，Idbl=1.5Inom，Idcr=1.1Inom。 试画出该系统的稳态结构图，并计算： 1．转速反馈系数α。 2．调节器放大系数 Kp。 3．电阻 Ro、R1的数值。 4．电阻 R2的数值和稳压管 VST 的击穿电压。 1-7在教材图 1-23 所示转速负反馈有静差调速系统中，已知数据为：Pnom=2.2kW， Unom=220V，Inom=12.5A，nnom=1500r/min，Ra=1Ω，主电路总电阻R=2.9Ω，触发整流环节 的放大系数 Ks=75，采用ZYS-231/110型测速发电机，其UTnom=110V，nTnom=1900r/min，测 速反馈回路中电位器 RP2的分压系数α2=1/8。运算放大器采用 LF353，R0=40kΩ。生产机 械要求调速范围 D=20，静差率 s=5%。要求： 1． 画出系统的稳态结构图。 2． 当给定稳压电源为 15V 时，采用α2=1/8 的分压系数能否满足要求？ 3． 计算调节器的 Kp和 R1值。 1-8有一 V-M系统，已知：Pnom=2.8kW，Unom=220V，Inom=15.6A，nnom=1500r/min， Ra=1.5Ω，Rrec=1Ω，Ks=37。 1． 系统开环工作时，试计算D=30 时的 s 值。 2． 当 D=30、s=10%时，计算系统允许的稳态速降。 3．如为转速负反馈有静差调速系统，要求D=30，s=10%，在 Un*=10V 时使电动机 在额定点工作，计算放大器放大系数Kp和转速反馈系数α。 4．如改为电压负反馈有静差调速系统，仍要在Un*=10V 时使电动机在额定点工作， 并保持系统的开环放大系数不变，试求在D=30 时的静差率。 1-9试回答下列问题： 1．在转速负反馈单闭环有静差调速系统中，突减负载后又进入稳定运行状态，此时晶 闸管整流装置的输出电压Ud较之负载变化前是增加、减少还是不变？ 2． 在无静差调速系统中， 突加负载后进入稳态时转速n 和整流装置的输出电压Ud是增 加、减少还是不变？ 3．在采用PI 调节器的单闭环自动调节系统中，调节对象包含有积分环节，突加给定后 PI 调节器没有饱和，系统到达稳态前被调量会出现超调吗？ 第二章习题第二章习题 2-1如果要改变双闭环有静差V-M系统的转速，可调节什么参数？改变转速调节器放 大系数 Kp、触发整流放大系数能行否？如果要改变堵转电流应调节什么参数？ 2-2试回答下列问题： 1．双闭环调速系统中，给定信号U* n 未变，增加转速反馈系数α，系统稳定后转速反馈 电压 Un是增加、减少还是不变？ 2．ASR、ACR 均采用 PI 调节器的双闭环调速系统，在带额定负载运行时转速反馈线 突然断线，当系统重新进入稳定运行时电流调节器的输入偏差信号ΔUi是否为零？ 2-3在双闭环调速系统稳态特性的平直段和下降段，ASR 和 ACR 分别工作在线性状 态还是限幅状态？ 2-4双闭环调速系统稳态运行时，两个PI 调节器的偏差输入（给定和反馈之差）是多 少？它们的输出电压是多少？为什么？ 2-5某双闭环调速系统，ASR、ACR 均采用近似 PI 调节器。 *1．试问调试中怎样才能做到 U* im=6V 时 Idm=20A，如欲使 Unm=10V 时 n=1000r/min， 应调什么参数？ 2．试画出整个调速系统的n=f(U* n)关系曲线。当α增大时，该曲线如何变化？ 3．系统的下垂特性 n=f(Id)呈什么形状？当 U*特性如何变化？分别 im 增大或β减小时， 画出两种情况下的 n=f(Id)曲线。 4．如发现下垂特性下移或工作特性不够硬，应调什么参数？ 2-6双闭环调速系统中已知数据为：电动机：Unom=220V，Inom=20A，nnom=1000r/min， *电枢回路总电阻 R=1Ω。设：U*电枢回路最大电流 Idm=40A，Ks=40，ASR nm=Uim=Uctm=10V， 和 ACR 均采用 PI 调节器。试求： 1．电流反馈系数β和转速反馈系数α； 2．当电动机在最高转速发生堵转时的Udo、U* i、Ui 和 Uct的值。 2-7ASR 和 ACR 均采用 PI 调节器的双闭环调速系统，U* im=10V，主电路最大电流 Idm=100A，当负载电流由 20A 增到 30A 时，试问： 1．U* i 应如何变化? 2．Uct应如何变化？ 3．Uct由哪些条件决定？ 2-8在转速、电流双闭环调速系统中，出现电网电压波动与负载扰动时，哪些调节器 起作用？ 2-9在转速、电流双闭环调速系统中，转速调节器有哪些作用？其输出限幅值应按什 么要求来整定？电流调节器有哪些作用？其限幅值如何整定？ 2-10试从下述几方面来比较双闭环调速系统和带电流截止负反馈的单环系统： 1．静特性； 2．动态限流性能； 3．起动快速性； 4．抗负载扰动性能； 5．抗电源电压波动的性能； 2-11双闭环调速系统调试时，遇到下列情况会出现什么现象： 1．电流反馈极性接反； 2．转速反馈极性接反； 3．起动时 ASR 未达到饱和； 4．起动时 ACR 达到饱和。 2-12在转速、电流双闭环调速系统中