习题解答(供参考)
2.1试分析有制动电流通路的不可逆PWM变换器进行制动时,两个VT是如何工作的?
解:减小控制电压,使Ug1得正脉冲变窄,负脉冲变宽,从而使平均电枢电压Ud降低,使得EUd,电机流过反向电流,电机进入制动状态。0≤tton时,
通过二极管VD1续流,在ton≤tT期间Ug2为正,VT2导通,流过反向制动电流。因此在制动状态时,VT2和VD1轮流导通,VT1始终关断。
2.2系统的调速范围是1000~100r/min,要求静差率s=2%,那么系统允许的静差转速降是多少?
系统允许的静态速降为2.04rpm。
2.3某一调速系统,在额定负载下,最高转速特性为n0max=1500rmin,最低
转速特性为n0min=150rmin,带额定负载时的速度降落ΔnN=15rmin,且在不同转速下额定速降不变,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?
解:1)调速范围(均指额定负载情况下)
nmax=n0max-ΔnN=1500-15=1485rpm
nmin=n0min-ΔnN=150-15=135rpm
2)静差率
2.4直流电动机为PN=74kW,UN=220V,IN=378A,nN=1430r/min,
Ra=0.023Ω。相控整流器内阻Rrec=0.022Ω。采用降压调速。当生产机械要求s=20%时,求系统的调速范围。如果s=30%时,则系统的调速范围又为多少??
当s=20%时当s=30%时
2.5某龙门刨床工作台采用V-M调速系统。已知直流电动机
PN=60kW,UN=220V,IN=305A,nN=1000rmin,主电路总电阻R=0.18Ω,Ce=0.2V?min/r,求:
(1)当电流连续时,在额定负载下的转速降落ΔnN为多少?
(2)开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率SN多少?
(3)若要满足D=20,s≤5%的要求,额定负载下的转速降落ΔnN又为多少?解
第三章
3.1有一晶闸管稳压电源,其稳态结构图如图所示,已知给定电压U=8.8V、
比列调节器放大系数KP=2、晶闸管装置放大系数KS=15、反馈系数γ=0.7。
求:(1)输出电压Ud;(2)若把反馈线断开,Ud为何值?开环时的输出电压是闭环是的多少倍?(3)若把反馈系数减至γ=0.35,当保持同样的输出电压时,
给定电压U应为多少?
解
(2)若把反馈线断开,则Y=0,Ud=KpKsUu*=8.8×2×15=264V,开环输出电压是闭环的22倍
3.2转速闭环调速系统的调速范围是1500r/min~150r/min,要求系统的静差率s≤5%,那么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?
解:
ΔnN为闭环静态速降
3.3转速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8r/min,如果将开环放大倍数提高到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?
解:Δnop=(1+K)Δncl=(1+15)×8=128r/min
如果将开环放大倍数提高到30,则速降为:
在同样静差率要求下,D可以扩大倍
3.4有一PWM变换器供电直流调速系统:电动机参数PN=2.2kW,UN=220V,IN=12.5A,nN=1500r/min,电枢电阻Ra=1.5Ω,PWM变换器的放大倍数Ks=22,电源内阻Rrec=0.1Ω。要求系统满足调速范围D=20,静差率s≤5%。
(1)计算开环系统的静态速降Δnop和调速要求所允许的闭环静态速降Δncl。
(2)采用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图。
(3)调整该系统参数,使当U=15V时,Id=IN,n=nN,则转速负反馈系数α应该是多
少?
(4)计算放大器所需的放大倍数。
解
所以,Δncl=3.95r/min
(2)
(3)由以上知
把已知各项代入上式,得
→α=0.0097
也可以用粗略算法:
(4)放大器的放大倍数
3.5在题3.4的转