电力拖动课后习题答案

更新时间：2023-10-28 14:03:02 阅读量：综合文库文档下载

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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

或用百分比表示 0 100%Nn s n

=×

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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 0.02 3.06 /min 1 1 0.02 N ns nr s ×

Δ= = =

〓〓因为 1 op cl n n K

Δ Δ=