1、第一章 閉環控制的直流調速系統 11 為什么 PWM電動機系統比晶閘管電動機系統能夠獲得更好的動態性能？ 答：PWM電動機系統在很多方面有較大的優越性： （1） 主電路線路簡單，需用的功率器件少。 （2） 開關頻率高，電流容易連續，諧波少，電機損耗及發熱都較小。 （3） 低速性能好，穩速精度高，調速范圍寬，可達 1：10000 左右。 （4） 若與快速響應的電動機配合，則系統頻帶寬，動態響應快，動態抗擾能力強。 （5） 功率開關器件工作在開關狀態，導通損耗小，當開關頻率適當時，開關損耗也不大，因而裝置效率較高。 （6） 直流電源采用不控整流時，電網功率因數比相控整流器高。 12 試分析有制動通

2、路的不可逆 PWM 變換器進行制動時，兩個 VT 是如何工作的。 答：見教材。 某一調速系統，測得的最高轉速特性為 nomax = 1500 r /min ，最低轉速特性為nomin = 150 r /min ，帶額定負載時的速度降落 nN= 15 r/min ，且在不同轉速下額定速降不變，試問系統能夠達到的調速范圍有多大？系統允許的靜差率是多少？系統允許的靜差率解 系統能夠達到的調速范圍為 某閉環調速系統的調速范圍是 1500150r/min，要求系統的靜差率s2% ，那么系統允許的靜態速降是多少？如果開環系統的靜態速降是 100r/min，則閉環系統的開環放大倍數應有多大？ 解思路16 某

3、閉環調速系統的開環放大倍數為 15 時，額定負載下電動機的速降為 8r/min，如果將開環放大倍數提高到 30，它的速降為多少？在同樣靜差率要求下，調速范圍可以擴大多少倍？解：因 故：17 某調速系統的調速范圍 D=20，額定轉速 nN=1500 r/min ，開環轉速降落nNop= 240 r/min ，若要求系統的靜差率由 10%減少到 5%，則系統的開環增益將如何變化？ 解：18 轉速單閉環調速系統有那些特點？改變給定電壓能否改變電動機的轉速？為什么？如果給定電壓不變，調節測速反饋電壓的分壓比是否能夠改變轉速？為什么？如果測速發電機的勵磁發生了變化，系統有無克服這種干擾的能力？ （2）改

4、變給定電壓會改變電動機的轉速，因為反饋控制系統完全服從給定作用。 （3）如果給定電壓不變，調節測速反饋電壓的分壓比或測速發電機的勵磁發生了變化，它不能得到反饋控制系統的抑制，反而會增大被調量的誤差。反饋控制系統所能抑制的只是被反饋環包圍的前向通道上的擾動。 答：（1）轉速單閉環調速系統有以下三個基本特征 只用比例放大器的反饋控制系統，其被被調量仍是有靜差的。 反饋控制系統的作用是：抵抗擾動，服從給定。擾動性能是反饋控制系統最突出的特征之一。系統的精度依賴于給定和反饋檢測的精度。 19 在轉速負反饋調速系統中，當電網電壓、負載轉矩、電動機勵磁電流、電樞電阻、測速發電機勵磁各量發生變化時，都會引起

5、轉速的變化，問系統對上述各量有無調節能力？為什么？ 答：當電網電壓發生變化時，系統對其有調節能力。因為電網電壓是系統的給定反饋控制系統完全服從給定。 負載轉矩、電動機勵磁電流、電樞電阻變化時系統對其有調節能力。因為他們的變化最終會影響到轉速，都會被測速裝置檢測出來。再通過反饋控制作用，減小它們對穩態轉速的影響。 測速發電機勵磁各量發生變化時，它不能得到反饋控制系統的抑制，反而會增大被調量的誤差。反饋控制系統所能抑制的只是被反饋環包圍的前向通道上的擾動。 110 有一 VM 調速系統。電動機參數為： PN= 2.2 KW UN=220 V ，IN= 12.5 A ，nN = 1500 r/min

6、 ， 電樞電阻 R a = 1.2 ，整流裝置內阻Rrec =1.5 ，觸發整流環節的放大倍數Ks=35 。要求系統滿足調速范圍 D=20，靜差率 s 10% 。 (1）計算開環系統的靜態速降 nop和調速要求所允許的閉環靜態速降 ncl。 （2）采用轉速負反饋組成閉環系統，試畫出系統的原理圖和靜態結構框圖。 (3）調整該系統參數，使當 Un=15 V時，Id=IN, n=nN，則轉速負反饋系數 應該是多少？ （4）計算放大器所需的放大倍數。 如取樣電阻RS （Ra+Rrec)/3=(1.2+1.5)/3=0.9 歐則 Ucom=1.2INRS=1.212.50.9=13.5V電流反饋放大器的

7、放大系數Kfi=22.5/13.5=1.67nKpKs 1/CeUcUiIdEUd0Un+- R-UcomKfId Rs - Ucom-+ Kf靜態結構圖Un*Rs原理圖思考題：1. 若V s發生故障而開路或短路，對系統有何影響？2. 若要使系統無靜差，應對系統做何修改？nKpKs 1/CeUcUiIdEUd0Un+- RRs-UcomId Rs - Ucom-+Un*系統的靜態結構圖(3) R1=KPR0=12.320=246K(4) BrNNVIVI1 . 1105 . 1120*RURVURUcBrimnVBr=7.33V當n=0時，12059. 11015RRVRBrVKRIUsdblc59. 140)15. 03 . 0(5 . 1R2=3.59K精確求KP代入參數 得 Kp=12.75 =35.93speKKKC=0.0145 Vmin/r。301500minminnnnDN（4）min/50minrn電壓負反饋