2-12 转速单闭环调速系统有那些特点？改变给定电压能否 改变电动机的转速？为什么？如果给定电压不变，调节测 速反馈电压的分压比是否能够改变转速？为什么？如果测 速发电机的励磁发生了变化，系统有无克服这种干扰的能 力？
答： • （1）转速单闭环调速系统有以下三个基本特征 • ①只用比例放大器的反馈控制系统，其被被调量仍是有静差 的。 • ②反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定。扰动性能 是反馈控制系统最突出的特征之一。 • ③系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度。 • （2）改变给定电压会改变电动机的转速，因为反馈控制系 统完全服从给定作用。 • （3）如果给定电压不变，调节测速反馈电压的分压比或测 速发电机的励磁发生了变化，它不能得到反馈控制系统的抑 制，反而会增大被调量的误差。反馈控制系统所能抑制的只 是被反馈环包围的前向通道上的扰动。
பைடு நூலகம்
nN s 1500 0.1 ncl 8.33r / min D(1 s) 20 (1 0.1) （2） 系统的静态结构框图看书
（3） 当U∗n=15V 时，Id=IN，n=nN，则转速负反馈系数α应 该是 * Un U n* 15 0.01 n nN 1500 （4）闭环系统的开环放大系数应为
246.9 K 1 1 28.64 ncl 8.33 K KP 11.19 K s / Ce
nop
3-7 转速、电流双闭环调速系统稳态运行时，两个调节器的输 入偏差电压和输出电压各是多少？为什么？ 答： 当两个调节器都不饱和时，它们的输入偏差电压都是零。 转速调节器ASR的输出限幅电压U∗im决定了电流给定电压的最 大值；电流调节器ACR的输出限幅电压限制了电力电子变换器 的最大输出电压。
2-9 有一V—M调速系统。电动机参数为： PN=2.2kW, UN=220V， IN=12.5A，nN=1500r/min,电枢电阻Ra=1.5Ω， 电枢回路电抗RL=0.8Ω，整流装置内阻Rrec=1.0Ω，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 静态结构框图。 （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：
I N R 305 0.18 nN 274.5r / min Ce 0.2 nN 274.5 sN 100% 100% 21.5% nN nN 1000 274.5
nN s 1000 0.05 nN 2.6 D(1 s) 20 (1 5%)
nN 15 s 100% 100% 10% n0min 150
2-7 某龙门刨床工作台采用晶闸管整流器-电动机调速系统。 已知直流电动机PN=60kW，UN=220V，IN=305A，nN=1000r/min, 主电路总电阻R=0.18Ω,Ce=0.2V.min/r,求： 1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落ΔnN为多少？ 2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差sN为多少？ 3）额定负载下的转速降落ΔnN为多少才能满足D=20，s≤5%？
2-3 某一调速系统，在额定负载下，最高转速为 n0max=1500r/min,最低转速为n0min=150r/min,带额定负载时 的速度降落ΔnN=15r/min,且在不同转速下额定速降ΔnN不 变，试问系统调速范围有多大？系统的静差率是多少？ 解： nmax 1500 15 D 11 nmin 150 15
思考题1 在转速负反馈调速系统中，当电网电压、负载转矩、 电动机励磁电流、电枢电阻、测速发电机励磁各量发生变 化时，都会引起转速的变化，问系统对上述各量有无调节 能力？为什么？
答： • 当电网电压发生变化时，系统对其有调节能力。因为电网 电压是系统的给定反馈控制系统完全服从给定。 • 负载转矩、电动机励磁电流、电枢电阻变化时系统对其有 调节能力。因为他们的变化最终会影响到转速，都会被测 速装置检测出来。再通过反馈控制作用，减小它们对稳态 转速的影响。 • 测速发电机励磁各量发生变化时，它不能得到反馈控制系 统的抑制，反而会增大被调量的误差。反馈控制系统所能 抑制的只是被反馈环包围的前向通道上的扰动。
电力拖动 自动控制系统
广东石油化工学院自动化
王涛
2-2 调速系统的调速范围是1000r~100r/min,要求静差率 S=2%，那么系统允许的稳态转速降是多少？ 解： n s
D
N
nN (1 s)
nN s 1000 0.02 nN 2.04 D(1 s) 10 (1 0.02)
解：（1）先计算电动机的电动势系数 U N I N Ra 220 12.5 1.2 Ce 0.1367 V . min/r nN 1500 则开环系数额定速降为
I N R 12.5 (1.2 1.5) nop 246.9r / min Ce 0.1367 额定负载时的稳态速降应为