電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)第四課后

1、習(xí)題解答（供參照）習(xí)題二2.2系統(tǒng)的調(diào)速范圍是1000100rmin，要求靜差率s=2%，那么系統(tǒng)同意的靜差轉(zhuǎn)速降是多少？解：nnnsD(1s)10000.02(100.98)2.04rpm系統(tǒng)同意的靜態(tài)速降為2.04rpm。2.3某一調(diào)速系統(tǒng)，在額定負(fù)載下，最高轉(zhuǎn)速特征為n1500rmin，最低轉(zhuǎn)速特征為n150rmin，帶額定負(fù)0max0min載時(shí)的速度下降nN15rmin，且在不一樣轉(zhuǎn)速下額定速降不變，試問(wèn)系統(tǒng)能夠達(dá)到的調(diào)速范圍有多大？系統(tǒng)同意的靜差率是多少？解：1）調(diào)速范圍Dnmaxnmin(均指額定負(fù)載狀況下）nmaxn0maxnN1500151485nminn0minnN15015

2、135Dnmaxnmin1485135112)靜差率snNn01515010%2.4直流電動(dòng)機(jī)為PN=74kW,UN=220V，IN=378A，nN=1430r/min，Ra=0.023。相控整流器內(nèi)阻Rrec=0.022。采納降壓調(diào)速。當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械要求s=20%時(shí)，求系統(tǒng)的調(diào)速范圍。假如s=30%時(shí)，則系統(tǒng)的調(diào)速范圍又為多少？解：Ce(UNINRa)nN(2203780.023)14300.1478VrpmnINRCe378(0.0230.022)0.1478115rpmDnNSn(1s)14300.2115(10.2)3.1DnNSn(1s)14300.3115(10.3)5.332.5某龍

3、門刨床工作臺(tái)采納V-M調(diào)速系統(tǒng)。已知直流電動(dòng)機(jī)，主電路總電阻R=0.18,Ce=0.2V?min/r,求：（1）當(dāng)電流連續(xù)時(shí)，在額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)速下降n為多少？N（2）開環(huán)系統(tǒng)機(jī)械特征連續(xù)段在額定轉(zhuǎn)速時(shí)的靜差率S多少？N（3）若要滿足D=20,s5%的要求，額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)速下降nN又為多少?解：(1)nNINRCe3050.180.2274.5r/min(2)SNnNn0274.5(1000274.5)21.5%(3)nnNSD(1s)10000.05200.952.63r/min2.6有一晶閘管穩(wěn)壓電源，其穩(wěn)態(tài)構(gòu)造圖以以下圖，已知給定電壓Uu*8.8V、比率調(diào)理器放大系數(shù)KP2、晶閘管裝置放大

4、系數(shù)KS15、反應(yīng)系數(shù)=0.7。求：（1）輸出電壓Ud；（2）若把反應(yīng)線斷開，Ud為什么值？開環(huán)時(shí)的輸出電壓是閉環(huán)是的多少倍？（3）若把反應(yīng)系數(shù)減至=0.35，當(dāng)保持相同的輸出電壓時(shí)，給定電壓Uu*應(yīng)為多少？解：（1）UdKpKU*(1KpKs)2158.8(12150.7)12Vsu(2)Ud8.8215264V,開環(huán)輸出電壓是閉環(huán)的22倍(3)Uu*Ud(1KpKs)KpKs12(12150.35)(215)4.6V2.7某閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍是1500r/min150r/min，要求系統(tǒng)的靜差率s5%，那么系統(tǒng)同意的靜態(tài)速降是多少？假如開環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)速降是100r/min，則閉環(huán)系統(tǒng)的

5、開環(huán)放大倍數(shù)應(yīng)有多大？解：1）DnNs/nN1s1015002%/nN98%nN15002%/98%103.06r/min2）Knop/ncl1100/3.06131.72.8某閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)為15時(shí)，額定負(fù)載下電動(dòng)機(jī)的速降為8r/min，假如將開環(huán)放大倍數(shù)提升到30，它的速降為多少？在相同靜差率要求下，調(diào)速范圍能夠擴(kuò)大多少倍？解：nop1Kncl1158128假如將開環(huán)放大倍數(shù)提升到30,則速降為：nclnop/1K128/1304.13rpm在相同靜差率要求下，D能夠擴(kuò)大ncl1/ncl21.937倍2.9有一V-M調(diào)速系統(tǒng)：電動(dòng)機(jī)參數(shù)PN=2.2kW,UN=220V,IN=1

6、2.5A,nN=1500r/min，電樞電阻Ra=1.5，電樞回路電抗器電阻RL=0.8，整流裝置內(nèi)阻Rrec=1.0,觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)Ks=35。要求系統(tǒng)滿足調(diào)速范圍D=20，靜差率S35.955相矛盾，故系統(tǒng)不穩(wěn)固。要使系統(tǒng)能夠穩(wěn)固運(yùn)轉(zhuǎn)，K最大為30.52。2.12有一個(gè)晶閘-電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，已知：電動(dòng)機(jī)：PN2.8kW，UN220V，IN15.6A，nN1500r/min，Ra=1.5，整流裝置內(nèi)阻Rrec=1,電樞回路電抗器電阻RL=0.8，觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)Ks35。(1)系統(tǒng)開環(huán)工作時(shí)，試計(jì)算調(diào)速范圍D30時(shí)的靜差率s值。(2)當(dāng)D30，s10%時(shí)，計(jì)算系統(tǒng)同意的穩(wěn)態(tài)速降

7、。(3)如構(gòu)成轉(zhuǎn)速負(fù)反應(yīng)有靜差調(diào)速系統(tǒng)，要求D30，s10%，在Un*10V時(shí)IdIN，nnN，計(jì)算轉(zhuǎn)速負(fù)反應(yīng)系數(shù)和放大器放大系數(shù)Kp。解：Ce22015.61.5/15000.1311Vmin/r1）nopINR/Ce15.63.3/0.1311392.68r/minnmin1500/3050snop/n0min392.68/392.685088.7%2）0.1n/n50n5/0.95.56r/min（3）nKpKU*/Ce1KRId/Ce1KsnKKpKs/Ce1500KpKsUn*/Ce1KR15.6/Ce1KKnop/ncl1297.48/5.56152.52.13旋轉(zhuǎn)編碼器光柵數(shù)10

8、24，倍頻系數(shù)4，高頻時(shí)鐘脈沖頻次f01MHz，旋轉(zhuǎn)編碼器輸出的脈沖個(gè)數(shù)和高頻時(shí)鐘脈沖個(gè)數(shù)均采納16位計(jì)數(shù)器，M法測(cè)速時(shí)間為0.01s，求轉(zhuǎn)速n1500r/min和n150r/min時(shí)的測(cè)速分辨率和偏差率最大值。解：（1）M法：分辨率Q60601.465r/minZTc102440.0160M1最大偏差率：nZTcn1500r/min時(shí)，M1nZTc1500410240.0160601024n150r/min時(shí)，M1nZTc150410240.01102.460601500r/min時(shí)，max%1100%10.098%M1100%1024150r/min時(shí)，max%110.98%100%100

9、%M1102.4可見(jiàn)M法合適高速。2）T法：分辨率：nZn21024415002171r/min1500r/min時(shí)，QZn6011061025460f01500nZn21024415021.55r/min150r/min時(shí)，QZn6011061024460f015060f060f0最大偏差率：n，M2，ZM2Zn當(dāng)n1500r/min時(shí)，M2601069.77415001024當(dāng)n6010697.7150r/min時(shí)，M241501024n1500r/min時(shí)，max%1100%1100%11.4%M2119.77n150r/min時(shí)，max%1100%1100%1%197.7M21可見(jiàn)T法

10、合適低速習(xí)題三3.1雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的ASR和ACR均為PI調(diào)理器，設(shè)系統(tǒng)最大給定電壓Unm*=15V，nN=1500r/min，IN=20A，電流過(guò)載倍數(shù)為2，電樞回路總電阻R=2，Ks=20，Ce=0.127Vmin/r，求：（1）當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)固運(yùn)轉(zhuǎn)在Un*=5V，IdL=10A時(shí)，系統(tǒng)的n、Un、Ui*、Ui和Uc各為多少？（2）當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)載過(guò)大而堵轉(zhuǎn)時(shí)，Ui*和Uc各為多少？解：(1)Unm*/nN15V/1500rpm0.01V/rpm當(dāng)Un*5V,轉(zhuǎn)速nUn*5V500rpm0.01V/rpmUim*15V0.375V/AIdm40AUi*Id0.375*103.75VUiUCUd0EI

11、dLRCenNIdLR0.127*50010*2KsKsKs204.175V即n500rpm,Un5V,Ui*Ui3.75V,Uc4.175viIdm15（2）堵轉(zhuǎn)時(shí)，U*V，UcUd0CenIdRIdmR40*24VKsKsKs203.2在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，兩個(gè)調(diào)理器ASR，ACR均采納PI調(diào)理器。已知參數(shù)：電動(dòng)機(jī)：P=3.7kW，UN=220V，IN=20A，nNN=1000r/min,電樞回路總電阻R=1.5,設(shè)Unm*Uim*Ucm=8V，電樞回路最大電流Idm=40A,電力電子變換器的放大系數(shù)Ks=40。試求：（1）電流反應(yīng)系數(shù)和轉(zhuǎn)速反應(yīng)系數(shù)。（2）當(dāng)電動(dòng)機(jī)在最高轉(zhuǎn)速發(fā)生堵

12、轉(zhuǎn)時(shí)的Ud0,Ui*,Ui,Uc值。解:1）Uim*8V0.2V/AUnm*8V0.008V/rpmIdm40AnN1000rpm2)Ud0EIdlRCenNIdlR40A*1.560V這時(shí)：Un*8V,Un0，ASR處于飽和，輸出最大電流給定值。Ui*8V,Ui8V,UCUd0KS60401.5V3.3在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，調(diào)理器ASR，ACR均采納PI調(diào)理器。當(dāng)ASR輸出達(dá)到Uim*=8V時(shí)，主電路電流達(dá)到最大電流80A。當(dāng)負(fù)載電流由40A增添到70A時(shí)，試問(wèn)：（1）Ui*應(yīng)如何變化？（2）Uc應(yīng)如何變化？（3）Uc值由哪些條件決定？Uim*8V解:1)Idm0.1V/A80A所以

13、當(dāng)電流從40A70A時(shí)，Ui*應(yīng)從4V7V變化。UC要有所增添。3)UC取決于電機(jī)速度和負(fù)載大小。因?yàn)閁d0EIdlRCenNIdlRUd0CenIdRUcKsKs3.5某反應(yīng)控制系統(tǒng)已校訂成典型I型系統(tǒng)。已知時(shí)間常數(shù)T=0.1s,要求階躍響應(yīng)超調(diào)量10。（1）系統(tǒng)的開環(huán)增益。（2）計(jì)算過(guò)渡過(guò)程時(shí)間ts和上漲時(shí)間tr；（3）繪出開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特征。假如要求上漲時(shí)間tr0.25s,則K=?，=?解：取KT0.69,0.6,%9.5%(1)系統(tǒng)開環(huán)增益：K0.69/T0.69/0.16.9(1/s)(2)上漲時(shí)間tr3.3T0.33S過(guò)分過(guò)程時(shí)間：ts360.10.6s6Tn（3）如要求tr0.25

14、s，查表3-1則應(yīng)取KT1,0.5,tr2.4T0.24s這時(shí)K1/T10,超調(diào)量=16.3%。K110，要求設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)靜差系統(tǒng)，在階躍輸入下系統(tǒng)超調(diào)量53.6有一個(gè)系統(tǒng)，其控制對(duì)象的傳達(dá)函數(shù)為Wobj(s)10.01s1s（按線性系統(tǒng)考慮）。試對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)向校訂，決定調(diào)理器構(gòu)造，并選擇其參數(shù)。解：按典型I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，選KT0.5,0.707,查表3-1，得%4.3%。1I調(diào)理器，W(s),校訂后系統(tǒng)的開環(huán)傳達(dá)函數(shù)為W(s)110,這樣，T，K=10/選1)，已選ss(0.01sKT0.5,則K0.5/T=50,所以10/K10/500.2S，積分調(diào)理器：W(s)11。s0.2s3.7有一個(gè)閉

15、環(huán)系統(tǒng)，其控制對(duì)象的傳達(dá)函數(shù)為Wobj(s)K110，要求校訂為典型型系統(tǒng)，在階躍輸入下系統(tǒng)超s(0.02s1)s(Ts1)調(diào)量30（按線性系統(tǒng)考慮）。試決定調(diào)理器構(gòu)造，并選擇其參數(shù)。解：應(yīng)選擇PI調(diào)理器，WPI(s)KPI(s1),校訂后系統(tǒng)的開環(huán)傳達(dá)函數(shù)W(s)KPI(s1)K1，比較典型型系sss(Ts1)統(tǒng)，KKPIK1/,hT,選h8，查表3-4，%=27.2%，滿足設(shè)計(jì)要求。這樣hT8*0.020.16s，Kh181175.78,KPIK/K1175.78*0.16/102.812h2T22*82*0.0223.8在一個(gè)由三相零式晶閘管整流裝置供電的轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，已知

16、電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：PN60kW,UN220V,IN308A,nN1000r/min,電動(dòng)勢(shì)系數(shù)Ce=0.196Vmin/r,主回路總電阻R=0.18,觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)Ks=35。電磁時(shí)間常數(shù)Tl=0.012s,機(jī)電時(shí)間常數(shù)Tm=0.12s,電流反應(yīng)濾波時(shí)間常數(shù)T0i=0.0025s,轉(zhuǎn)速反應(yīng)濾波時(shí)間常數(shù)T0n=0.015s。額定轉(zhuǎn)速時(shí)的給定電壓(Un*)N=10V,調(diào)理器ASR，ACR飽和輸出電壓*Uim=8V,Ucm=6.5V。系統(tǒng)的靜、動(dòng)向指標(biāo)為:穩(wěn)態(tài)無(wú)靜差,調(diào)速范圍D=10,電流超調(diào)量i5%,空載起動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量n10%。試求：（1）確立電流反應(yīng)系數(shù)(假定起動(dòng)電流限制

17、在1.1IN之內(nèi))和轉(zhuǎn)速反應(yīng)系數(shù)。（2）試設(shè)計(jì)電流調(diào)理器ACR,計(jì)算其參數(shù)Ri,iOi。畫出其電路圖,調(diào)理器輸入回路電阻0。、C、CR=40k（3）設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)理器ASR,計(jì)算其參數(shù)Rn、Cn、COn。(R0=40k)（4）計(jì)算電動(dòng)機(jī)帶40%額定負(fù)載起動(dòng)到最低轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量n。（5）計(jì)算空載起動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速的時(shí)間。解：（1）Uim*/Idm8V/(1.1*IN)8V/339A0.0236V/A10/10000.01Vmin/r（2）電流調(diào)理器設(shè)計(jì)確準(zhǔn)時(shí)間常數(shù)：a)Ts0.00333sb)Toi0.0025sc)TiT0iTs0.00250.003330.00583s電流調(diào)理器構(gòu)造確立：因?yàn)?%

18、Ki(iS1)i，可按典型I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，采納PI調(diào)理器，WACR(S),iS電流調(diào)節(jié)器參數(shù)確立:iTl0.012s,選KITi0.5,KI0.5/Ti85.76s1，KiKIiR85.760.0120.180.224。Ks350.0173校驗(yàn)等效條件：ciKI85.76s1電力電子裝置傳達(dá)函數(shù)的近似條件：11101.01cia)3TS310.00333b)忽視反電勢(shì)的影響的近似條件：313179.06S1ciTmTl0.120.012電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)的近似條件：1111115.52s1c)3TsT0i30.00333ci0.0025可見(jiàn)滿足近似等效條件，電流調(diào)理器的實(shí)現(xiàn)：選R040K,則：Ri

19、KiR00.22440K8.96K,取9K.Cii/Ri0.012/(9103)1.33F由此103C0i4T0i/R040.0025/400.25F3）速度調(diào)理器設(shè)計(jì)確準(zhǔn)時(shí)間常數(shù)：a)電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù)1/KI:因?yàn)镵ITi0.5則1/KI2Ti20.005830.01166sTon0.015sc)Tn1/KITon0.011660.0150.02666s速度調(diào)理器構(gòu)造確立：依據(jù)無(wú)靜差的要求，應(yīng)采納PI調(diào)理器，Kn(ns1)WASR(s)ns,速度調(diào)理器參數(shù)確立：nhTn,取h5,nhTn0.1333sKKNh16168.82s22h2T2n2520.026662校驗(yàn)等效條件：(h1)CeT

20、m60.02360.1960.12n2hRTn250.016.940.180.02666cnKN/1KNn168.820.133322.5s1a)電流環(huán)近似條件：1KI185.7640.43s1cn3Ti30.00583b)轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似：1KI185.7625.2s1cn3T0n30.015可見(jiàn)滿足近似等效條件。轉(zhuǎn)速超調(diào)量的校驗(yàn)(空載Z=0）n%2*(Cmax)(nNTn281.2%1.13080.180.02666Cbz)Tm10000.12n*0.19611.23%10%轉(zhuǎn)速超調(diào)量的校驗(yàn)結(jié)果表示，上述設(shè)計(jì)不切合要求。所以需從頭設(shè)計(jì)。查表，應(yīng)取小一些的h，選h=3進(jìn)行設(shè)計(jì)。按h=3，

21、速度調(diào)理器參數(shù)確立以下：nhTn0.07998sKN(h1)/2h2T2n4/(290.026662)312.656s2Kn(h1)CeTm/2hRTn40.02360.1960.12/(230.010.180.02666)7.6校驗(yàn)等效條件：cnKN/1KNn312.6560.0799825s1a)1/3(KI/Ti)1/21/3(85.76/0.00583)1/240.43s1cnb)1/3(KI/Ton)1/21/3(85.76/0.015)1/225.2s1cn可見(jiàn)滿足近似等效條件。轉(zhuǎn)速超調(diào)量的校驗(yàn)：n272.2%1.1(3080.18/0.1961000)(0.02666/0.12)

22、9.97%10%轉(zhuǎn)速超調(diào)量的校驗(yàn)結(jié)果表示，上述設(shè)計(jì)切合要求。速度調(diào)理器的實(shí)現(xiàn)：選R040K,則RnKnR07.640304K,取310K。Cnn/Rn0.07998/3101030.258FCon4Ton/R040.015/401031.5F4)40%額定負(fù)載起動(dòng)到最低轉(zhuǎn)速時(shí):n%272.2%(1.10.4)(3080.18/0.196100)(0.02666/0.12)63.5%5)空載起動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速的時(shí)間是：(書上無(wú)此公式）僅考慮起動(dòng)過(guò)程的第二階段。GD2dndnCm(IdmIdL)R(IdmIdL)R依據(jù)電機(jī)運(yùn)動(dòng)方程：375dtTeTL,dtGD2GD2R(IdmIdL)CeTm375C

23、e375CmCeCeTmn*0.196*0.12*1000t0.385s所以：(IdmIdL)R(1.1*3080)*0.183.10有一轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng),主電路采納三相橋式整流電路。已知電動(dòng)機(jī)參數(shù)為：PN=500kW，UN=750V，IN=760A，nN=375r/min，電動(dòng)勢(shì)系數(shù)Ce=1.82Vmin/r,電樞回路總電阻R=0.14,同意電流過(guò)載倍數(shù)=1.5,觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)Ks=75,電磁時(shí)間常數(shù)Tl=0.031s,機(jī)電時(shí)間常數(shù)Tm=0.112s,電流反應(yīng)濾波時(shí)間常數(shù)T0i=0.002s,轉(zhuǎn)速反應(yīng)濾波時(shí)間常數(shù)T0n=0.02s*。設(shè)調(diào)理器輸入輸出電壓Unm=Uim=Unm

24、=10V,調(diào)理器輸入電阻R0=40k。設(shè)計(jì)指標(biāo):穩(wěn)態(tài)無(wú)靜差，電流超調(diào)量i5%，空載起動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量n10%。電流調(diào)理器已按典型I型系統(tǒng)設(shè)計(jì),并取參數(shù)KT=0.5。（1）選擇轉(zhuǎn)速調(diào)理器構(gòu)造,并計(jì)算其參數(shù)。（2）計(jì)算電流環(huán)的截止頻次ci和轉(zhuǎn)速環(huán)的截止頻次cn，并考慮它們能否合理?Uim*100.00877V/AIdm1.5*760解：（1）Unm*10nN0.0267Vmin/r375電流調(diào)理器已按典型I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)以下：a)TS0.00176s確準(zhǔn)時(shí)間常數(shù)：b)Toi0.002sc)Ti0.00367s電流調(diào)理器構(gòu)造確立：因?yàn)?5%，可按典型I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，采納PI調(diào)理器，WACRiii

25、li(s)=K(s+1)/s，T/T=0.031/0.00367=8.25cnib)1/3(KI/Ton)1/2=1/3(136.24/0.02)1/2=27.51s-1cn可見(jiàn)滿足近似等效條件。速度調(diào)理器的實(shí)現(xiàn)：選R0=40K，則Rn=Kn*R0=10.5*40=420K由此Cnnn=0.1367/420*103=0.325F取0.33FC0n=4T0n0=4*0.02/40*103=2F=/R/R2)電流環(huán)的截止頻次是：ci=KI=136.24s-1速度環(huán)的截止頻次是：cn=21.946s-2從電流環(huán)和速度環(huán)的截止頻次能夠看出，電流環(huán)比速度環(huán)要快，在保證每個(gè)環(huán)都穩(wěn)固的狀況下，再求系統(tǒng)的快速

26、性，充分表現(xiàn)了多環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特色。3.11在一個(gè)轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)V-M系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速調(diào)理器ASR，電流調(diào)理器ACR均采納PI調(diào)理器。（1）在此系統(tǒng)中,當(dāng)轉(zhuǎn)速給定信號(hào)最大值Unm*=15VN=1500r/min;電流給定信號(hào)最大值im*=10V時(shí),同意最大電流Idm=30A,電樞回路總電阻R=2時(shí),n=nU,晶閘管裝置的放大倍數(shù)Ks=30,電動(dòng)機(jī)額定電流IN=20A,電動(dòng)勢(shì)系數(shù)Ce=0.128Vmin/r。現(xiàn)系統(tǒng)在Un*=5V,Idl=20A時(shí)穩(wěn)固運(yùn)轉(zhuǎn)。求此時(shí)的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速n=?ACR的輸出電壓Uc=?（2）當(dāng)系統(tǒng)在上述狀況下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),電動(dòng)機(jī)忽然失磁(=0),系統(tǒng)將會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?試分析并說(shuō)明之。若

27、系統(tǒng)能夠穩(wěn)固下來(lái),則穩(wěn)固后n=?Un=?Ui*=?Ui=?Id=?Uc=?（3）該系統(tǒng)轉(zhuǎn)速環(huán)按典型型系統(tǒng)設(shè)計(jì),且按Mrmin準(zhǔn)則選擇參數(shù),取中頻寬h=5,已知轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)Tn=0.05s,求轉(zhuǎn)速環(huán)在跟從給定作用下的開環(huán)傳達(dá)函數(shù),并計(jì)算出放大系數(shù)及各時(shí)間常數(shù)。（4）該系統(tǒng)由空載(IdL=0)突加額定負(fù)載時(shí),電流Id和轉(zhuǎn)速n的動(dòng)向過(guò)程波形是如何的?已知機(jī)電時(shí)間常數(shù)Tm=0.05s,計(jì)算其最大動(dòng)向速降nmax和恢復(fù)時(shí)間tv。=U*nm/nN=15/1500=0.01Vmin/r=U*im/Idm=10/30=0.33V/AU*n=5V，n=U*n/=5/0.01=500r/minUc=Ud0/K

28、s=(E+IdR)/Ks=(Cen+IdLlR)/Ks=(0.128*500+20*2)/30=3.467V2)在上述穩(wěn)固運(yùn)轉(zhuǎn)狀況下，電動(dòng)機(jī)忽然失磁（=0）則電動(dòng)機(jī)無(wú)電動(dòng)轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速快速下降到零，轉(zhuǎn)速調(diào)理器很快達(dá)到飽和，要求整流裝置輸出最大電流Idm。所以，系統(tǒng)穩(wěn)固后，n=0，Un=0U*i=U*im=10，Ui=U*i=10Id=Idm=30AUc=Ud0/Ks=(E+IdR)/Ks=(0+30*2)/30=2V在跟從給定作用下，轉(zhuǎn)速環(huán)處于線性狀態(tài)，此時(shí)系統(tǒng)的開環(huán)傳達(dá)函數(shù)是：KNns1Wns2Tns1s=hT=5*0.05=0.25snnT=0.05snKN=(h+1)/2h2T2=6/2*2

29、5*0.052=48s-2空載突加額定負(fù)載時(shí)，轉(zhuǎn)速有動(dòng)向下降。（p93,94)nb=2(-z)nNTn/Tm=2*(1-0)*20*2/0.128*(0.05/0.05)=625r/minCb=2FK2T=2IdNRTn/CeTm最大動(dòng)向速降：nmax=(maxb)*b=81.2%*625=507.5r/minC/Cn恢復(fù)時(shí)間：tv表）習(xí)題五5.8兩電平PWM逆變器主回路，采納雙極性調(diào)制時(shí)，用“1”表示上橋臂開通，“0”表示上橋臂關(guān)斷，共有幾種開關(guān)狀態(tài)，寫出其開關(guān)函數(shù)。依據(jù)開關(guān)狀態(tài)寫出其電壓空間矢量表達(dá)式，畫出空間電壓矢量圖。解：兩電平PWM逆變器主回路：d2ABOCUd2采納雙極性調(diào)制時(shí)，忽

30、視死區(qū)時(shí)間影響，用“1”表示上橋臂開通，“0”表示下橋臂開通，逆變器輸出端電壓：UdSx12uxUdSx02uxUd2(2Sx1)，以直流電源中點(diǎn)O為參照點(diǎn)us(uAuBejSASBSCu0000u1100u2110u3010u4110u5001u6101u7111空間電壓矢量圖：uCej2)uAuBuCUdUdUd222UdUdUd222UdUdUd222UdUdUd222UdUdUd222UdUdUd222UdUdUd222UdUdUd222us02Ud3j2Ude33j22Ude332Udej324jUde3325jUde330u3u2u4u0u1,u7u5u65.9當(dāng)三相電壓分別為uA

31、O、uBO、uCO，如何定義三相定子電壓空間矢量uAO、uBO、uCO和合成矢量us，寫出他們的表達(dá)式。解：A,B,C為定子三相繞組的軸線，定義三相電壓空間矢量：uAOuAOuBOuBOejuCOuej2CO合成矢量：usuAOuBOuCOuAOuBOejuCOej2B(ej)usuCOuCOuBOuBOA(ej0)uAOC(ej2)5.10忽視定子電阻的影響，談?wù)摱ㄗ与妷嚎臻g矢量us與定子磁鏈s的關(guān)系，當(dāng)三相電壓uAO、uBO、uCO為正弦對(duì)稱時(shí)，寫出電壓空間矢量us與定子磁鏈s的表達(dá)式，畫出各自的運(yùn)動(dòng)軌跡。解：用合成空間矢量表示的定子電壓方程式：usRsisdsdt忽視定子電阻的影響，ds

32、usdtsusdt，即電壓空間矢量的積分為定子磁鏈的增量。當(dāng)三相電壓為正弦對(duì)稱時(shí)，定子磁鏈旋轉(zhuǎn)矢量sej(1t)s電壓空間矢量：j(1t)us1se2us1us2s21s1us1s3s41us4us4us2us3us35.11采納電壓空間矢量PWM調(diào)制方法，若直流電壓ud恒定，如何協(xié)調(diào)輸出電壓與輸出頻次的關(guān)系。解：直流電壓恒定章六個(gè)基本電壓空間矢量的幅值必定，開關(guān)周期T03Nw1,輸出頻次w1,Qt1t2t1t2j3t1t2us,usu1T0u2T0UdT0Ude,T0T0T0t1,t2,Tt1t2，零矢量作用時(shí)間增添，所以插入零矢量能夠協(xié)調(diào)輸出電壓與輸出頻次的關(guān)系。u2t2usu2T03t1

33、u1u1T05.12兩電平PWM逆變器主回路的輸出電壓矢量是有限的，若希望輸出電壓矢量us的幅值小于直流電壓ud，空間角度PWM逆變器輸出電壓矢量來(lái)迫近希望的輸出電壓矢量。解：兩電平PWM逆變器有六個(gè)基本空間電壓矢量，這六個(gè)基本空間電壓矢量將電壓空間矢量分紅六個(gè)扇區(qū)，依據(jù)空間角度后用扇區(qū)所在的兩個(gè)基本空間電壓矢量分別作用一段時(shí)間等效合成希望的輸出電壓矢量。習(xí)題六隨意，如何用有限的確立所在的扇區(qū)，然61按磁動(dòng)勢(shì)等效、功率相等的原則，三相坐標(biāo)系變換到兩相靜止坐標(biāo)系的變換矩陣為111222C3/2333022iAImcos(t)，iBImcos(t2Imcos(t2現(xiàn)有三相正弦對(duì)稱電流)，iC)，求變換后兩相靜止坐33標(biāo)系中的電流is和is，分析兩相電流的基本特色與三相電流的關(guān)系。解：兩相靜止坐標(biāo)系中的電流is111iA2iA1iB1iC222iB22is33333iB3iCiC00222223iA002303iB3iC22此中，iAiBiC0is23iA0023cos(t)2Im2is303iB3iC33cos(t2)cos(t2)222333t)c