第一次作业
2-1试分析有制动电流通路的不可逆PWM变化器-直流电动机系统进行制动时，两个VT是如何工作的
解：在制动状态时，由于要先减小控制电压，使得Ug1的正脉冲变窄，负脉冲变宽，从而使平均电枢电降低。但是由于机电惯性，转速和反电动势来不及变化，造成E>Ud的局面，很快电流id反向，VD2截止，在ton?t 正，故VT2导通，反向电流沿回路-id沿回路4经VD1续流，向电源回馈能量。与此同时，VD1两端压降钳住VT1，使它不能导通。在整个制动过程中，VT2和VD1轮流导通，而VT1始终是关断的。 2-4 直流电动机为PN=74kW,UN=220V，IN=378A，nN=1430r/min，Ra=Ω。相控整流器内阻Rrec=Ω。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 解：Ce?(UN?INRa)nN?(220?378?0.023)1430?0.1478Vrpm ?n?INRCe?378?(0.023?0.022)0.1478?115rpm D?nNS[?n(1?s)]?1430?0.2[115?(1?0.2)]?3.1 D?nNS[?n(1?s)]?1430?0.3[115?(1?0.3)]?5.33 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=Ω,Ce=min/r, 求： （1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落 ?nN为多少 SN（2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率多少 （3）若要满足D=20,s≤5%的要求，额定负载下的转速降落 解：(1)?nN?IN?RCe?305?0.180.2?274.5r/min (2) SN??nNn0?274.5(1000?274.5)?21.5% ?nN又为多少 (3) ?n?nNS[D(1?s)]?1000?0.05[20?0.95]?2.63r/min 第二次作业： 2-9 有一V-M调速系统：电动机参数PN=, UN=220V, IN=12.5A, nN=1500 r/min，电枢电阻Ra=Ω，电枢回路电抗器电阻RL=Ω，整流装置内阻Rrec=Ω,触发整流环节的放大倍数Ks=35。要求系统满足调速范围D=20，静差率S<=10%。 （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Un*=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：（1） n??UN?IN?Ra?/Ce?Ce??220?12.5?1.5?/1500?201.25/1500?0.134Vmin/rn??UN?IN?R??/Ce??nop?IN?R?/Ce?12.5?3.3/0.134?307.836r/min ?nN?nNs/?D?1?s???1500?10%（/20*90%）?8.33r/min 所以，?ncl?8.33r/min （2） （3）闭环系统的开环放大系数： K???nop/?ncl??1?307.836/8.33?1?35.955 由静态特性方程： n?KpKsUn??IdR/?Ce?1?K???KUn?/??1?K???IdR/?Ce?1?K??? ????1500???35.955?15/??1?35.955??????12.5?3.3/?0.134?1?35.955???? ???0.0096Vmin/r KpKsUn*（4）由K?得: Ce(1?K)Kp?K*Ce35.955*0.134??14.34 Ks*?35*0.0096 也可以用粗略算法： ?Un*Un15??0.01 ?Un??n，??n1500Kp?KCe/Ks?，Kp?35.955?0.134/?35?0.01??13.76 2-12 有一个晶闸-电动机调速系统，已知：电动机：PN?2.8kW，UN?220V， IN?15.6A，nN?1500r/min，Ra=Ω，整流装置内阻Rrec=1Ω, 电枢回路电抗器电 阻RL=Ω， 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。
自动化运控习题答案汇总
