故开环系统的静态速降
RIN?1.2?1.5??12.5?nopCe0.137===246.35r/min 调速要求所允许的闭环静态速降
nNs1500?10% ?ncl=D?1?s??20??1?10%?=8.33r/min
(2)系统的原理图如下：
系统静态结构框图如下：
(3)当Un*=15V时，Id=IN，n=nN, 则转速负反馈系数：
*
Un15 α≈nN=1500=0.01V?min/r
?1246.35?1(4) 闭环系统的开环放大系数K=?ncl=8.33=28.57
K28.57放大器所需放大倍数Kp=?Ks/Ce=0.01?35/0.137=11.18，取Kp=12
?nop
1-11 在题1-10的转速负反馈系统中增设电流截止环节，要求堵转电流
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Idbl?2IN，临界截止电流Idcr?1.2IN，应该选用多大的比较电压和电流反馈采样电阻？要求电流反馈采样电阻不超过主电路总电阻的1/3，如果做不到，需要增加电流反馈放大器，试画出系统的原理图和静态结构框图，并计算电流反馈放大系数。这时电流反馈采样电阻和比较电压各为多少？
*Un?UcomIdbl??2INRs解：
Idcr?Ucom?1.2INRs
所以 Ucom?22.5V，Rs?1.5?
因为主电路总电阻R?1.2?1.5?2.7V，要求电流反馈采样电阻不超过主电路总电阻的1/3，即要求电流反馈采样电阻不超过0.9?，而求得的Rs?1.5?，需要增加电流反馈放大器。
系统原理图如下：
系统静态结构框图如下：？
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'RR?0.9?U?0.9?1.2IN?13.5V 0.9?sscom因为不能超过，令，故有
所以电流反馈放大系数为
??Ucom'Ucom?22.5?1.6713.5
'R?0.9?Us这时的电流反馈采样电阻，比较电压com?13.5V
1-12 某调速系统原理图见教材P51，1-58，已知数据如下：电动机；PN?18kW，
UN?220V ，IN?94A，nN?1000r/min，Ra?0.15?，整流装置内阻
*Rrec?0.3?，触发整流环节的放大倍数Ks?40。最大给定电压Unm?15V，当
主电路电流达到最大值时，整定电流反馈电压Uim?10V。
设计指标：要求系统满足调速范围D=20，静差率s≤10%，
Idbl?1.5IN,Idcr?1.1IN。试画出系统的静态结构框图，并计算：
（1） 转速反馈系数α。 （2） 调节器放大系数
Kp。
（3） 电阻R1的数值。（放大器输入电阻R0?20k?） （4） 电阻R2的数值和稳压管VS的击穿电压值。
*U?UNmax?nN? nm解：（1）因为
*Unm15????0.015V?min/rn1000N 所以
系统静态结构框图如下：？
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（2）电动机的电动势系数为
Ce?UN?INRa220?94?0.15??0.2059V?min/rnN1000
开环系统的静态速降为
?nop?IN(Ra?Rrec)94?(0.15?0.3)??205.44r/minCe0.2059
闭环系统的静态速降为
?ncl?nNs1000?0.1??5.56r/minD(1?s)20?0.9
闭环系统的开环放大系数为
K??nop?ncl?1?205.44?1?35.95.56
调节器放大系数为
Kp?K35.9??12.3K?13?Ks/Ce0.015?40/0.2059，取p
R?KpR0?20?13?260k? （3）取R0?20k?，则1 （4）求解R2的核心应放在运放上，利用虚地点求解电流：
*UnUU?UbrUc?n?i?R0R0R2R1
1510?7.3Uc??R2260……① ?20 对特殊点：当电机堵转时，n?0,故Un?0，； 且此时，电枢回路中I?Imax?Idbl 又Idbl?1.5IN ,
Uc?RUd0?Idm总KsKs
将上式带入①式即可得到： R2?3.58k?
当VS被击穿时，UVS?Idcr??
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又Uim?10V，Idbl???Uim，Idbl?1.5IN，Idcr?1.1IN 所以，UVS?7.34V
1-13 在电压负反馈单闭环有静差调速系统中，当下列参数发生变化时系统是否有调节作用，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。
答：当放大器的放大系数、供电电网电压、电枢电阻、电动机励磁电流发生变化时，系统有调节作用， 当电压反馈系数γ发生变化时，它不能得到反馈控制系统的抑制，反而会增大被调量的误差。因为反馈控制系统所能抑制的只是被反馈环包围的前向通道上的扰动。
V，IN?15.6A，1-14 有一个V-M系统，已知：电动机：PN?2.8kW，UN?220 nN?1500r/min,Ra?1.5?,整流装置内阻Rrec?1?，触发整流环节的放大倍数
Ks?35。
（1）系统开环工作时，试计算调速范围D?30时的静差率s值。 （2）当D?30，s?10%时，计算系统允许的稳态速降。
*U?10V时D?30s?10%n（3）如组成转速负反馈有静差调速系统，要求，，在
Id?IN，n?nN，计算转速负反馈系数?和放大器放大系数Kp。
*U?10V时，n（4）如将上述调速系统改为电压负反馈有静差调速系统，仍要求在
Id?IN，n?nN，并保持系统原来的开环放大系数K不变，试求在D?30时的静差率。
解：（1）先计算电动机的电动势系数：
Ce?UN?INRa220?15.6?1.5??0.1311V?minr/nN1500
则开环系统的额定速降：
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电力拖动自动控制系统（第三版） - 陈伯时 - 习题答案（全部）
