欧阳道创编 2021.03.06
第一章:闭环控制的直流调速
系统00000
时间:2021.03.06 创作:欧阳道 1-1 为什么PWM-电动机系统比晶闸管-电动机系统能够获得更好的动态性能?
答:PWM系统与V-M系统相比,在很多方面有较大的优越性:
(1) 主电路线路简单,需用的功率器件少; (2) 开关频率高,电流容易连续,谐波少,电机损
耗及发热都较小;
(3) 低速性能好,稳速精度高,调速范围宽,可达
1:10000左右;
(4) 若与快速响应的电动机配合,则系统频带宽,
动态响应快,动态抗扰能力强;
(5) 功率开关器件工作在开关状态,导通损耗小,
当开关频率适当时,开关损耗也大, 因而装置效率较高;
(6) 直流电源采用不控整流时,电网功率因数比相
控整流器高;
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1-2 试分析有制动通路的不可逆PWM变换器进行制动时,两个VT是如何工作的。
答:如图P13,1-17,制动状态时,先减小控制电压,使Ug1的正脉冲变窄,负脉冲变宽,从而使平均电枢电压Ud降低。但是,由于机电惯性,转速和反电动势还来不及变化,因而造成E>Ud,很快使电流id反向,VD2截止,在ton≤t<T时,Ug2变正,于是VT2导通,反向电流沿回路3流通,产生能耗制动作用。在T≤t<T+ton(即下一周期的0≤t<Ton)时,VT2关断,-id沿回路4经VD1续流,向电源回馈制动,与此同时,VD1两端压降钳住VT1使它不能导通。在制动状态中,VT2和VD1轮流导通,而VT1始终是关断的。
有一种特殊状态,即轻载电动状态,这时平均电流较小,以致在VT1关断后id经VD2续流时,还没有达到周期T,电流已经衰减到零,这时VD2两端电压也降为零,VT2便提前导通了,使电流反向,产生局部时间的制动作用。
1-3 调速范围和静差率的定义是什么?调速范围、静差速降和最小静差率之间有什么关系?为什么说“脱离了调速范围,要满足给定的静差率也就容易得多了”? 答:生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之
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比叫做调速范围,用字母D表示,即:
当系统在某一转速下运行时,负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落ΔnN与理想空载转速n0之比,称作静差率s,即
s??nNn0。
调速范围、静态速降和最小静差率之间的关系是: 按上述关系可得出:D越小,s越小,D越大,s越大;D与s相互制约,所以说“脱离了调速范围,要满足给定的静差率也就容易得多了”。
1-4 某一调速系统,测得的最高转速特性为
n0max?1500r/min,最低转速特性为n0min?15r/min?150r/min,带额
定负载时的速度降落?nN,且在不同转速下额
定速降?nN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:思路一:
系统能够达到的调速范围为: 系统允许的静差率: 思路二:
系统允许的静差率:
系统能够达到的调速范围为:
1-5 某闭环调速系统的调速范围是1500~150r/min,要求
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