電力拖動典型習題小結 1 3章

2021-09-29 11:44:18 字數 2519 閱讀 3349

補充:2-2 在轉速、電流雙閉環調速系統中,轉速調節器有哪些作用?其輸出限幅值應按什麼要求來整定?電流調節器有哪些作用?其輸出限幅值應如何整定?

答:轉速調節器的作用是:

(1)使轉速n很快的跟隨給定電壓un※變化,穩態時可減小轉速誤差,如果採用pi調節器,則可以實現無靜差。

(2)對負載變化起抗擾作用。

轉速調節器的限幅值應按電樞迴路允許的最大電流來進行整定。

電流調節器作用:

(1)使電流緊緊跟隨給定電壓ui※變化。

(2)對電網電壓的波動起及時抗擾的作用。

(3)在轉速動態過程中,保證獲得電動機允許的最大電流,從而加快動態過程。

(4)當電機過載甚至堵轉時,限制電樞電流的最大值,起快速的自動保護作用。

電流調節器的最大值應該按變換電路允許的最大控制電壓來整定。

2-3 轉速、電流雙閉環調速系統穩態執行時,兩個pi調節器的輸入偏差(給定與反饋之差)是多少?它們的輸出電壓是多少?為什麼?

答:若都是pi調節器,則兩個調節器的輸入偏差為0,即ui※=ui,un※=un;輸出電壓為:ui※=βid=ui,uc=ud0/ks=rid+cen=(rui※/β)+(ceun※/α)。

2-4 如果轉速、電流雙閉環調速系統的轉速調節器不是pi調節器,而是比例調節器,對系統的靜、動態效能會有什麼影響?

答:若採用比例調節器可利用提高放大係數的辦法使穩態誤差減小即提高穩態精度,但還是有靜差的系統,但放大倍數太大很有可能使系統不穩定。

2-5 在轉速、電流雙閉環系統中,採用pi調節器,當系統帶額定負載執行時,轉速反饋線突然斷線,系統重新進入穩態後,電流調節器的輸入偏差電壓△ui是否為0,為什麼?

答:反饋線未斷之前,id=in,令n=n1,當轉速反饋斷線,asr迅速進入飽和,un※=un※max,uc↑,id↑至idm,te>tl,n↑,id↓,△ui出現,id↑至idm,n↑,id↓,此過程重複進行直到acr飽和,n↑,id↓,當id=in,系統重新進入穩態,此時的速度n2>n1,電流給定為un※max= idmaxβ>電流反饋訊號un= inβ,偏差△ui不為0。

2-6 在轉速、電流雙閉環系統中,轉速給定訊號un※未改變,若增大轉速反饋係數α,系統穩定後轉速反饋電壓un是增加還是減少還是不變?為什麼?

答:un不變,因為pi調節器在穩態時無靜差,即:un※=un,un※未改變,則,un也不變。

2-8 在轉速、電流雙閉環調速系統中,調節器asr、acr均採用pi調節器。當asr輸出達到uim=8v時,主電路電流達到最大電流80a。當負載電流由40a增加到70a時,試問:

(1)ui應如何變化?

(2)uc應如何變化?

解:(1)β= uim*/idm=8/80=0.1

電流為40a時:ui= idβ=40×0.1=4v

電流為70a時:ui= idβ=70×0.1=7v

(2)uc增加。

2-9在雙閉環直流調速系統中,電動機拖動恆轉矩負載在額定工作點正常執行,現因某種原因電動機勵磁下降一半,系統工作情況將會如何變化?(λ=1.5)

答:設突發狀況之前的磁通為1,令此時的磁通為2,之前的電磁力矩為te1,此刻的電磁力矩為te2,負載轉矩恒為tl,電機勵磁下降一半,則2=0.51,te2=cm(2)id=0.

5 te1<tl,n↓,id↑甚至到idm,te2=cm(2)idm=0.75 te1<tl,n會一直下降到0。

2-10 有乙個系統,其控制物件的傳遞函式為wobj(s)=10/(0.01s+1),要求設計乙個無靜差系統,在階躍輸入下系統超調量σ≤5%(按線性系統考慮)。試對該系統進行動態校正,決定調節器結構,並選擇其引數。

解:可選擇積分調節器,設其傳遞函式為:w(s)=ki/s,則校正成新系統的傳遞函式為:

w新(s)=10ki/s(0.01s+1),將原系統校正成ⅰ型系統wⅰ(s)=k/s(ts+1)以實現無靜差,按σ≤5%要求查表取:kt=0.

5即:10ki×0.01=0.

5,得:ki=5。

2-11 調節物件的傳遞函式為wobj(s)=18/[(0.25s+1)(0.005s+1)],要求用調節器將其校正成典型ⅰ型和ⅱ系統,確定調節器的結構和引數。

解:(1)校正成典型ⅰ型系統:

1 選擇調節器為pi調節器,wpi(s)=kpi(τs+1)/τs;

2 令τ=0.25,則校正之後的新系統的傳遞函式為w(s)=18kpi/[τs (0.005s+1)];

3 wⅰ(s)=k/s(ts+1),令kt=0.5,則,18kpi/τ×0.005=0.5,代入τ=0.25,得:kpi=1.4。

(2)校正成典型ⅰ型系統:

① 傳遞函式近似處理:wobj(s)=18/[(0.25s+1)(0.005s+1)]≈18/[0.25s(0.005s+1)];

2 選擇調節器為pi調節器,wpi(s)=kpi(τs+1)/τs;

3 校正之後的新系統的傳遞函式為w(s)=18kpi(τs+1)/ [0.25τs2(0.005s+1)];

4 wⅱ(s)=k(τs+1)/s2(ts+1),令h=5,h=τ/t=τ/0.005=5,則τ=0.025;k=(h+1)/2h2t2=18kpi/ 0.

25τ,代入τ,t,h,得:kpi=1.67。

電力拖動系統第二章複習總結

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電力拖動自動控制系統複習題

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電力拖動自動控制系統習題題目和答案

習題解答 供參考 習題二2.2 系統的調速範圍是1000 100,要求靜差率s 2 那麼系統允許的靜差轉速降是多少?解 系統允許的靜態速降為。2.3 某一調速系統,在額定負載下,最高轉速特性為,最低轉速特性為,帶額定負載時的速度降落,且在不同轉速下額定速降不變,試問系統能夠達到的調速範圍有多大?系統...