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《电力拖动自动控制系统》陈伯时机械工业出版社课后答案.pdf
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第一章???闭环控制的直流调速系统?
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—电动机系统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 不大，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。?
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：在制动状态中，?为负值，?就发挥作用了。这种情况发生在电动运行过程中需要降 速的时候。这时，先减小控制电压，使 di?2VT
1gU?的正脉冲变窄，负脉冲变宽，从而使平均电枢电
压?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?，很 快使电流?反向，?截止，在 dU?dEU>
di?2VD?ont?t≤?＜Ｔ时，?2gU?变正，于是?导通，反向电流沿回路 3?流通，产生能耗制动作用。在?＜Ｔ+?时，?关断， 2VT
Tt≤?ont?2VT?di〓?沿回路4?经?续流，向
电源回馈制动，与此同时，?两端压降钳住?使它不能导通。在制动状态中，?和 轮流导通，而?始终是关断的。? 1VD
1VD?1VT?2VT?1VT 1VT
在轻载电动状态，这时平均电流较小，以致在?关断后?经?续流时，还没有达到 周期Ｔ，电流已经衰减到零，这时?两端电压也降为零，?便提前导通了，使电流反向， 产生局部时间的制动作用。? 1VT?di?2VD 2VD?2VT
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比叫做调速范围，用字母Ｄ表示，即??? maxmin n D n
=????其中，?和?一般都指电动机额定负载时的最高和最低转速，对于少数负 载很轻的机械，可以用实际负载时的最高和最低转速。? maxn?minn
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，与理 想空载转速之比，称作静差率s，即?? 0 Nn s n Δ =??
或用百分比表示????????? 0 100%Nn s n Δ =×?? 课后答案网?
在直流电动机变压调速系统中，一般以电动机的额定转速?作为最高转速?Nn 则???????? 0m?in NN N nn s nn?n ΔΔ == +Δ ? ? ?????min (1?)NN N ns nn ss Δ〓?nΔ ∴?=〓?Δ?=??? max min?(1?) N
N nn?S D nn == SΔ?〓 ?
由上式可看出调速系统的调速范围、静差速降和最小静差率之间的关系。对于同一个调 速系统，?值一定，如果对静差率要求越严，即要求s?值越小时，系统能够允许的调速 范围也越小。一个调速系统的调速范围，是指在最低速时还能满足所需静差率的转速可调范 围。? NnΔ ?
１－４?某一调速系统，测得的最高转速特性为?max?1500?/minOnr?=?，最低转速特性为 ，带额定负载时的速度降落min?150?/minOnr?=?15?/minNnrΔ?=?，且在不同转速下额定速降 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？?NnΔ解??系统能够达到的调速范围为? ?????????????max min 1500 11 150?15 n D n ==?= 〓 ?
系统允许的静差率????? 11?15 100%?100%?10% 1500?11?15 N NN Dn s nD?n Δ?× =×?=?×?= +Δ?+?× ? ?
１－５?某闭环调速系统的调速范围是1500~150r/min，要求系统的静差率?，那么系
统允许的静态速降是多少？如果开环系统的静态速降是100r/min，则闭环系统的开环放大倍 数应有多大？? 2%s?≤ 解????因?为? 0m?in NN N nn s nn?n ΔΔ == +Δ ?
?????所?以? min?150? ?/min 1?1? N ns nr s × Δ=?=?= 〓〓?? ????????因为? 1 op cl n n K Δ Δ= + ?
课后答案网? ?????所?以? 100 1?1? opcl n
K n Δ =〓?=?〓?= Δ??
1－6??某闭环调速系统的开环放大倍数为15?时，额定负载下电动机的速降为8r/min，如果 将开环放大倍数提高到?30，它的速降为多少？在同样静差率要求下，调速范围可以扩大多 少倍？??
解????（1）??因为????cl e n C Δ=?dRI （1+K） ?
所以????cl e n C =Δ?×dRI
（1+K）=8?（1+15）=128?? 则?????? 128 ?/min 13?0cl e nr C Δ=?=?= + dRI （1+K） ? （2）?由? (1?) N NnS D nS = Δ〓
，可知在s?和?不变的情况下，D?只与Nn?NnΔ?有关? 调速范围扩大?倍。?
电力拖动课后习题答案
