电气直流调速小测验答案.doc

直 流 调 速试 题A一、 简答题1、V-M系统中电流脉动的影响有哪些，其抑制措施是什么？答：电流断续是因为V-M系统中，电机轻载或空载情况下，电机电流太小晶闸管触发角小而导致的。电流断续使得系统空载转速升得很高而机械特性很软。抑制措施是1，增加相数；2，设置平波电抗器；3，采用反并联可逆线路，形成环流，就可以不让电流断续。2、简要说明V-M可逆系统中环流的种类，产生原因，解决办法。答：1，直流平均环流，由晶闸管装置输出的直流平均电压差引起的；2，瞬时脉动环流，由于电压波形不同，存在瞬时电压差引起的。3，动态环流，在V-M系统的过渡过程中出现。 P233、双极式PWM变换器的优点有哪些？答：优点有：电流一定连续；可使电机在四象限运行；电机停止时有微震电流，能消除静摩擦死区；底速时，每个晶体管的驱动脉冲仍较宽，有利于保证晶体管可靠导通；低速平稳性好，调速范围可达20000左右。4、双闭环调速系统的起动过程三个特点是什么？答：分三个阶段，特点是： 饱和非线性控制； 准时间最优控制； 转速超调。5、速度闭环控制系统与开环系统相比较，有何优越性？答： 1，速降小；2，静差小；3，范围大 P236、“补偿控制”与“反馈控制”有何区别。答：这是两个完全不同的控制作用。反馈控制有反馈控制的规律，它可以对一切包在负反馈环内前向通道上的扰动都起拟制作用；而补偿控制只是针对一种扰动而言的。反馈控制在调节器设计成PI调节器或积分调节器时可以做到无静差；而补偿控制要在参数配合得恰到好处时可以做到无静差，但参数配合在实际当中很难作到。7、双闭环调速系统中两调节器的作用是什么？答：双闭环调速系统中两调节器分别是速度调节器ASR和电流调节器ACR。双闭环调速系统也就是由电流环（也叫内环）和速度环（也叫外环）组成。电流环对电网电压波动起及时抗扰作用；启动时保证允许的最大电流；在转速调节过程中，使电流跟随其给定值变化；当电机过载甚至堵转时，限制电枢电流最大值，从而起到快速的安全保护作用。速度环使转速跟随给定值变化，稳态无静差；对负载变化起抗扰作用；其输出限幅值决定允许的最大电流。二、 分析、论述、计算题1， 画出双极式H型PWM变换器电路，并分析电机正转、反转时晶体管与二极管的状态，画出电机电枢端电压和电流波形。解答：P15， 电机转向0ttontontT开关状况UAB开关状况UAB正转VT1,VT4导通VT2,VT3截止USVT1,VT4截止VD2VD3续流-US反转VD1VD4续流VT2,VT3截止USVT2,VT3导通VT1,VT4截止-US2，有一V-M系统，已知：Pnom=2.8KW，Unom=220V，Inom=15.6A，nnom=1500r/min，Ra=1.5，Rrec=1，Ks=37。、系统开环工作时，试计算D=30时的S值。、当D=30、S=10%时，计算系统允许的稳态速降。、如为转速负反馈有静差调速系统，要求D=30，S=10%，在Un*=10V时使电动机在额定点工作，计算放大器放大系数和转速反馈系数。解答： K=52.53， 试画出=工作制配合控制有环流可逆系统原理框图，并标出它组建流子阶段，反组整流，正组待逆变，电机反接制动时各处电位的极性和能量流向。解答：4，某晶闸管供电的双闭环直流调速系统，采用三相桥式整流电路，已知：Pnom=2.8KW，Unom=220V，Inom=15.6A，nnom=1500r/min，Ra=1.5，TL=0.008S，TM=0.25S，Rrec=1，TOn=0.01S，Ks=50，当速度给定的最大电压UnM*=10V，其对应最高转速为nm=1200r/min，速度调节器输出限幅值UiM*=8V。设计此双闭环直流调速系统的两个调节器，设计要求：、稳态指标：无静差。、动态指标：空载启动到1200r/min时的转速超调量n%10%；电流超调量i%5%。解答：一：电流调节器的设计1、 求解时间常数（1） 平均失控时间Ts=0.0017S（1分）（2） 电流滤波时间常数TOI=0.002S (1分)2、 选择电流调节器结构根据系统的设计要求，选择PI调节器结构： （2分）3、 电流调节器参数配合（1）=TL=0.008s(1分)（2）查表得出：希望电流超调量si 5%，可选 x =0.707，KITSi =0.5，由此KI=0.5/TSi=135.1（2分）据公式 计算得出=0.108（3分）4、 校验近似条件= KI=135.1（1）晶闸管装置传递函数近似条件：=196.1（1分）（2）忽略反电动势对电流环影响的条件： （1分）（3）小时间常数近似处理条件： （1分）5、计算调节器电阻值和电容值因为R0=20KRi=Ki R0=2k（1分）Ci=/ Ri=4F（1分）COI=4Toi/R0=0.4F（1分）二：转速调节器的设计1、求解时间常数（1）电流环等效时间常数：2 TSi=0.0074（1分）（2）转速环小时间常数TSn =2 TSi + TOn =0.0174s(1分)2、选择转速调节器结构根据系统的设计要求，选择PI调节器结构： （2分）3、 转速调节器参数配合查表得出：按跟随和抗干扰性能都好的原则，取h=5， （1）=hTSn=0.087 (2分)（2）转速开环增益 =396.4（2分）(3) 转速调节器的比例系数为 =28.28 （3分）4、 校验近似条件因为n=KN=34.5 （1分）（1）电流环传递函数近似条件：n1/（5TSi） =54.1（1分）（2）小时间常数近似处理条件： （1分）5、计算调节器电阻值和电容值因为R0=20KRn=Kn R0=560k（1分）Cn=/ Rn=0.15F（1分）COn=4Ton/R0=2F（1分）效验转速超调量5，调节对象的传递函数为： 其中：K=300，T1=0.