电力拖动复习资料

安阳师范学院2006级电气工程及其自动化 专业 电力拖动基础 课

2008——2009学年度第一学期期末考试试卷 (A卷)

一、

分数 填空题（把正确的答案填写在空格处，每空格2，共26分）

1. (6分)他励直流电动机的机械特性是指在 条件下， 和 的关系。 2. (4分) 和 是生产机械对电动机提出的两项最基本要求。

3. (6分)典型的负载转矩特性有 、 和 三种。

4. (6分)电力拖动系统的发展，大体上经历了 、 和 三个发展阶段。 电动机拖动系统中。 二、

分数 选择题（把正确的答案填写在下面表格内（单选），每小题2分，共12分）

5. (4分)异步电动机的调速根据平滑性指标分为无级调速和有级调速两种，而变极调速属于 该调速方式只适用于

1．串励直流电动机不能运行于下列哪种状态( )。

A.能耗制动 B.反接制动 C.回馈制动 D.反向起动 2．下列与绕线式转子异步电动机转子回路串电阻调速属于同一种调速方式的是( )。

A.改变频率调速 B. 改变定子电压调速 C. 改变磁极对数调速 D.以上都不对 3．下列不属于他励直流电动机回馈制动的具体实例是( )。

A.电动机高速下放重物 B.电车下坡 C.采用降压方法降低电动机转速 D. 改变磁极对数降低电动机转速 4．下列对三相绕线式转子异步电动机转子回路串入适当电阻说法不正确的是（ ）。

A. 限制起动电流； B.增大起动转矩； C.缩短起动时间；D. 可以减小临界转差率 5.下列不属于电动机电气制动方法的有( )。

A.能耗制动 B.反接制动 C.回馈制动 D.电磁抱闸制动动 6.选择电动机容量时首先要考虑的因素是( )。

A.环境温度因素的影响 B.海拔高度因素的影响 C.工作制因素的影响 D.发热因素的影响 三、

分数 评卷人 简答题（共4小题，共计20分）

1. (6分)三相异步电动机电动状态和制动状态的特点分别是什么？

2. (4分)生产机械对异步电动机起动性能的要求有哪些，而实际的起动性能又是怎样的呢？

3.(4分)画出电力拖动系统结构示意图?

4.(3分)写出减少异步电动机起动过程中能量损耗的具体措施？

5.(3分)减少他励直流电动机过渡过程中能量损耗的具体措施是什么？ 四、

分数 评卷人 计算题（1题20分、2题22分，总计42分）

，Y联结，f=50Hz，cos?N1.(16分) 一台三相异步电动机，PN?95KW，nN?960r/min，U1N?380V第 1 页 共 13 页

?0.86，

?N?90.5%，过载能力?T?2.4。试求：

(1)（8分）电动机的机械特性实用表达式？

(2)（6分）绘制电动机的固有机械特性？

(3)（6分）如该电动机为鼠笼式异步电动机，可能否带额定负载转矩起动？如为绕线式异步电动机，则又如何？

2. (22分)一台他励直流电动机，已知PN(1)（6分）Ce?N和Ct?N？

(2)（6分）电动机的额定电磁转矩TN和输出转矩T2N？

(3)（4分）电动机的空载损耗转矩T0？

(4)（6分）电动机的理想空载转速n0和实际空载转速n

06电力拖动基础试题答案（A）

一、填空题(每空1分，共21分)

1.、稳态运行条件（电枢电压、励磁电流和电枢总电阻均为恒值）、转速、电磁转矩 2、电磁转矩（T）、转速（n）

3、恒转矩负载特性、恒功率负载特性、通风机负载特性 4、成组拖动、单机拖动、多电动机拖动 5、<1、拖动、<0、制动 6、电磁、机械、电感、转动惯量 7、有级调速、笼型

二、单项选择题（每小题2分，共1２分) 题号 答案 1 C 2 B 3 D 4 D 5 D ６ D /0？

?17KW，UN?220V，IN?90A，nN?1500r/min。试求：

三. 作图题（共２０分） 1、(4分)

电源 控制设备 ２、(3分)答：（1）减少系统动能；

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电动机 传动机构 工作机构 （2）采用逐渐升压得起动方法； （３）选择合适的制动方式。

３、(4分)答：生产机械对异步电动机起动性能的要求有： （1）起动电流要小，以减小对电网的冲击；

（2）起动转矩要大，以加速起动过程，缩短起动时间。 而实际的起动性能又是： （1）起动电流很大； （2）起动转矩却不大。

４、(3分)答：减少异步电动机起动过程中能量损耗的具体措施有： （1）减小拖动系统动能的贮存量； （2）降低同步转速； （３）提高转子电路的电阻。

５、(6分)答：三相异步电动机电动状态的特点是： （1）电磁转矩T与转速n同方向；

（2）电动机从电网吸收电功率，输出机械功率； （３）机械特性位于第一和第三象限。 制动状态的特点是：

（1）电磁转矩T与转速n反方向，转矩T对电动机起制动作用；

（2）电动机将轴上吸收的机械功率转换成电能，该电能或者消耗于转子电路中，或者反馈回电网； （３）机械特性位于第二和第四象限。 四. 计算题 1．解(1)

12UNIN?PN12220?90?17?103?(~)Ra估算：Ra?(~)22323IN902?0.173?

取1/2，则得RaCe?N?UN?INRa220?90?0.173??0.136

nN1500Ct?N?9.55Ce?N?9.55?0.136?1.302

(2) 电动机的额定电磁转矩为：

TN?Ct?NIN?1.302?90N?m?117.18N?m

输出转矩为：

T2N60PN6017?103????N?m?108.28N?m 2?nN2?1500 (3) 电动机的空载损耗转矩T0为：

T0?TN?T2N?(117.18?108.28)N?m?8.9N?m

(4) 电动机的理想空载转速n0为：

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n0?UN220??1618r/min

Ce?N0.136电动机机械特性的斜率为?实际空载转速n/0为；

?0.173?0.98

0.136?1.302n/0?n0??T0?1618?0.98?8.9?1609r/min

2．解(1)额定转差率为：sN?n1?nN1000?1960??0.04 n11000额定转矩为：TN?9550?PN95?(9550?)N?m?945N?m nN960最大转矩为：Tmax??TTN?(2.4?945)N?m?2268N?m

2?T?1)?0.04(2.4?2.42?1)?0.1832

最大转矩对应的转差率为：sm?sN(?T?机械特性的实用表达式：

T?2Tmax2?22684536N?m?()N?m?N?m

s0.183s0.183ssm???0.183s0.183ssms*用标幺值T表示的实用表达式：

T*?2?TT4.8??s0.183ssmTN??0.183ssms0 0 0.04 1.0 0.10 2.0

(2)应用标幺值实用表达式可使计算和绘图更为方便。 ｓ 0.183 2.4 0.30 2.13 0.50 1.55 0.75 1.10 1.0 0.85 T* 将此数据作出s?f(T)，如图１所示。 (３)由图１可知，开始起动时，n?0，s?1，T*?0.85，即起动瞬间电动机产生的电磁转矩Tst?0.85TN，小于额定负载

转矩，如果异步电动机为笼型转子，则不能带额定负载起动。

如果为绕线转子异步电动机，则必须在转子电路中串入适量电阻，使电动机的起动转矩Tst3．解(1)由于三相异步电动机额定转速nN与旋转磁场转速n接近， 故：p?所以取

?TN，才能带额定负载起动。

p=2，即该电机的极数2p=4。

(2)由公式p?60f60f60?50???2.10 n1n142660f可得电机的同步转速 n160f60?50n1???1500r/min

p2额

定

负

载

时

的

转

差

率

为

：

(3)

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sN?

n1?nN1500?1426??0.049； n11500转子频率为：f2?sNf1?0.049?50?2.45HZ《电力拖动自动控制系统》试题

一、填空题（本题 30分，每空1.5分）

1、在直流电机调压调速系统中，电动机的最高转速为 n N ，调速范围、静差率和额定速降之间所应满足的关系是 。

2、闭环系统可以获得比开环系统硬得多的稳态特性，从而在保证一定 的要求下，能够提高调速范围，为此所付出的代价是，须增设 装置和电压放大器。

3、 综合了比例控制和积分控制两种规律的优点。比例部分能迅速响 应 ，积分部分则最终消除 。

4、转速、电流双闭环调速系统的静特性在 时表现为转速无静差，这时， 起主要调节作用。

5、工程设计方法的基本思路是，把调节器的设计方法分作两步：第一步，先选择调节器的结构，以确保系统稳定，同时满足所需的 ；第二步，再选择调节器的参数，以满足 。 6、有环流可逆直流调速系统的典型控制方式是 ，即 工作制。

7、当一组晶闸管整流工作时，让另一组晶闸管处在 ，但两组触发脉冲的 错开得比较远，彻底杜绝了瞬时 的产生，这就是错位控制的无环流可逆系统。

8、脉宽调制器是一个 装置，由电流调节器 ACR 输出的控制电压进行控制。

9、串级调速系统可以实现异步电机的 调速，而且具有高效率的调速性能，但所付出的代价是，增设 。

10、在 s 值很小的范围内，只要能够保持 不变，异步电动机的转矩就近似与 成正比，这就是转差频率控制系统的基本概念。 二、 判断题（本题10分，每小题1分）

1、自动控制的直流调速系统，往往以调节电枢供电电压为主。（ ） 2、在V-M系统中，设置平波电抗器可以抑制电流脉动。（ ）

3、在电流断续时，V-M系统机械特性很软，理想空载转速翘得很高。（ ）

4、与晶闸管-电动机调速系统相比，直流脉宽调速系统开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都小。（ ） 5、转速、电流双闭环直流调速系统中，当电动机过载甚至堵转时，转速调节器可以限制电枢电流最大值，其快速自动保护作用。（ ） 6、按照典型II型系统设计转速调节器时，中频宽h可以任意选择。（ ）

7、按照典型II型系统设计转速调节器时，由典型II型系统的开环传递函数可知，K、T、τ都是待定符号。（ ） 8、转速、电流双闭环直流调速系统中，对负载变化起抗扰作用的是转速调节器。（ ） 9、积分控制可以使直流调速系统在无静差的情况下保持恒速运行，实现无静差调速。（ ） 10、闭环调速系统的静特性表示闭环系统电动机转速与负载电流或转矩间的稳定关系。（ ） 三、问答题（本题 24 分，每小题 8 分） 1、试述转速反馈闭环调速系统的三个基本特征。

2、试述双闭环直流调速系统起动过程的三个阶段和三个特点，以及动态性能。

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3、试回答三相异步电机应如何通过坐标变换等效成直流电机？

四、计算题（本题 36 分）

1、有一 V--M 系统，已知：

，触发器

。

， ， ， ， ，

(1)系统开环工作时，试计算调速范围 D=20 时的静差率 s 的值。 (2)当 D=20 ， s=10% 时，计算系统允许的稳差速降。

(3)如组成转速负反馈有静差调速系统，要求 D=20 ， s=10% ，在 p 和 转速反馈系数 α。

时， ， ，计算放大器放大系数 K

2、有一转速、电流双闭环调速系统（ ASR 和 ACR 均采用 PI 调节器），在此系统中，已知数据：

；可控硅： K S =40 ，电枢回路最大电流 I dm =40A ，总电阻 R=1.5 Ω 。设

。试求：

(1)电流反馈系数 β 和电压反馈系数 α 。

(2)当电动机在最高转速发生堵转时的 和 U ct 值。

试题参考答案：

一、填空题（本题30分，每空1.5分）

1. 2. 静差率 检测与反馈 3. 比例积分控制 控制作用 稳态偏差 4. 负载电流小于

7. 待逆变状态 零

Idm 转速负反馈 5. 稳态精度 动态性能指标 6. 配许控制

位 脉动环流 8. 电压——脉冲变换 9. 平滑无级 串级调速装置 10. 气隙磁通 转差角频率 二、判断题（本题10分，每小题1分）

1、√ ； 2、√ ； 3、√； 4、√ ； 5、×； 6、×； 7、×； 8、√； 9、√； 10、√。

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三、问答题（本题24分，每小题8分）

1、（1）具有比例放大器的反馈控制系统其被调量总是有静差的。 （2）抵抗扰动与服从给定。

（3）系统的精度依赖于给定电源和反馈检测的精度。

2、(1) 三个阶段：第 1 阶段为电流上升阶段，第 2 阶段为恒流升速阶段，第 3 阶段为转速调节阶段。 (2)三个特点：饱和非线性控制，准时间最优控制，转速超调。 (3)动态性能：动态跟随性能；动态抗扰性能。 3、三相电机的电流

，通过三相——二相变换，可以等效成两相静止坐标系下的交流电流

。

相当于励磁电流，

；再通过按转子磁场定

向的旋转变换，可以等效成同步旋转坐标系下的直流电流 从而构成直流电机。 四、计算题（本题36 分） 1 ．（1）计算电动机的 Ce ：

相当于与转矩成正比的电枢电流，

（2分）

开环系统的静态速降为：

（2分）

（2）当 D=20 ， s=10% 时，系统所允许的稳差速降为：

（3分）

（2分）

（2分）

由 ，得

（3分）

（2分）

2 ． （1） （2分）

（2） （3分）

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（3分）

（3）电机在最高转速发生堵转时，转速为 n =0 ，则 Ud0?Ce?n?IdmRa?60V； （3分）

ASR 输出电压为 ，则 （6分）

ACR 输出电压为 （3分）

电力拖动自动控制系统复习题

一、填空题

1. 直流调速系统用的可控直流电源有： 旋转变流机组（G-M系统） 、静止可控整流器（V-M统） 、 直流斩波器和脉宽调制变换器（PWM） 。

2. 转速、电流双闭环调速系统的起动过程特点是 饱和非线性控制 、 准时间最优控制 和 转速超调 。 3. 交流异步电动机变频调速系统的控制方式有 恒磁通控制 、 恒功率控制 和 恒电流控制 三种。

4. 变频器从结构上看，可分为 交交变频 、交直交变频 两类，从变频电源性质看，可分为 电流型 、 电压型 两类。 5. 相异步电动机的数学模型包括： 电压方程 、 磁链方程 、 转矩方程 和 运动方程 。 6. 异步电动机动态数学模型是一个 高阶 、非线性 、强耦合 的多变量系统 。

7. 常见的调速系统中，在基速以下按 恒转矩 调速方式，在基速以上按 恒功率 调速方式。 8. 调速系统的稳态性能指标包括 调速范围 和 静差率 。 9. 反馈控制系统的作用是：抵抗扰动 ， 服从给定 。 10. VVVF控制是指逆变器输出 电压 和 频率 可变的控制

11、转速、电流双闭环调速系统当中，两个调节器采用 串级 联接，其中转速反馈极性为 负反馈 、电流反馈极性为 负反馈 。 12、直流斩波器的几种常用的控制方法：①T不变，变ton—— 脉冲宽度调制（PWM） ；②ton不变，变 T—— 脉冲频率调制（PFM） ；③ton和T都可调，改变占空比—— 混合型 。

13、转速、电流双闭环系统，采用PI调节器，稳态运行时，转速n取决于 给定电压 、ASR的输出量取决于 负载电流 。 14. 各种电力拖动自动控制系统都是通过控制 电动机转速 来工作的。

15. V-M系统中，采用三相整流电路，为抑制电流脉动，可采用的主要措施是 设置平波电抗器 。 16、在单闭环调速系统中，为了限制全压启动和堵转电流过大，通常采用 电流截止负反馈 。

17、在α＝β配合控制的直流可逆调速系统中，存在的是 直流平均 环流，可用 串接环流电抗器 抑制。 18、采用PI调节器的转速、电流双闭环系统启动时，转速调节器经历 不饱和、 饱和、退饱和 三种状态。 二、选择题

1. 带有比例调节器的单闭环直流调速系统，如果转速的反馈值与给定值相等，则调节器的输出为（ A ） A、零； B、大于零的定值 C、小于零的定值； D、保持原先的值不变 2. 无静差调速系统的PI调节器中P部份的作用是（ D ）

A、消除稳态误差； B、不能消除稳态误差也不能加快动态响应 C、既消除稳态误差又加快动态响应；D、加快动态响应

3. 异步电动机变压变频调速时，采用（ B ）控制方式，可获得一线性机械特性。 A、U1／f1=常值； B、Eg/f1=常值； C、Es/f1=常值； D、Er/f1=常值 4. 一般的间接变频器中，逆变器起（ B ）作用。 A、调压； B、调频； C、调压与逆变； D、调频与逆变 5. 转差频率控制变频调速系统的基本思想是控制（ C ）。

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A、电机的调速精度； B、电机的动态转矩； C、电机的气隙磁通； D、电机的定子电流

6．转速电流双闭环调速系统中的两个调速器通常采用的控制方式是 ( B ) A．PID B．PI C．P D．PD 7．静差率和机械特性的硬度有关，当理想空载转速一定时，特性越硬，则静差率( A ) A．越小

B．越大

C．不变

D．不确定

8．下列异步电动机调速方法属于转差功率消耗型的调速系统是 ( D )

A．降电压调速

B．串级调速 C．变极调速 D．变压变频调速

9．双闭环调速系统中，在恒流升速阶段时，两个调节器的状态是( A ) A. ASR饱和、ACR不饱和 B. ACR饱和、ASR不饱和 C. ASR和ACR都饱和 D. ACR和ASR都不饱和

10．在微机数字控制系统的故障保护中断服务子程序中，工作程序正确的是( C )

A．显示故障原因并报警——分析判断故障——封锁PWM输出——系统复位 B．显示故障原因并报警——封锁PWM输出——分析判断故障——系统复位 C．封锁PWM输出——分析判断故障——显示故障原因并报警——系统复位 D．分析判断故障——显示故障原因并报警——封锁PWM输出——系统复位 11、SPWM技术中，调制波是频率和期望波相同的（ A ）。

A、正弦波 B、方波 C、等腰三角波 D、锯齿波

12、无静差单闭环调速系统，稳态时，转速的给定值与反馈值相同，此时调节器的输出（ D A、为0 B、正向逐渐增大 C、负向逐渐增大 D、保持恒定终值不变 13、下列交流异步电动机的调速方法中，应用最广的是（ C ）。 A、降电压调速 B、变极对数调速 C、变压变频调速 D、转子串电阻调速

14、在交—直—交变频装置中，若采用不控整流，则PWN逆变器的作用是（ C ）。 A、调压 B、调频 C、调压调频 D、调频与逆变 15、控制系统能够正常运行的首要条件是（ B ）。 A、抗扰性 B、稳定性 C、快速性 D、准确性 16、常用的数字滤波方法不包括（ D ）。

A、算术平均值滤波 B、中值滤波 C、中值平均滤波 D、几何平均值滤波 17、在电机调速控制系统中，系统无法抑制（ B ）的扰动。

A、电网电压 B、电机励磁电压变化 C、给定电源变化 D、运算放大器参数变化 18、双闭环调速系统在稳定运行时，控制电压Uct的大小取决于（ C ）。 A、Idl B、n C、n和Idl D、α和β 三、判断题

1、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。 （ √ ） 2、改变电流相序可以改变三相旋转磁通势的转向。 （ √ ） 3、当闭环系统开环放大系数大于系统的临界放大系数时，系统将稳定。 （ × ） 4、调速系统的静差率指标应以最低速时所能达到的数值为准。 （ √ ） 5、在电机调速控制系统中，系统无法抑制电机励磁电压变化的扰动。 （ √ ） 6、控制系统能够正常运行的首要条件是准确性。 （ × ） 7、开环系统的静特性可以比闭环系统硬得多。 （ × ） 8、微机数字调速系统中，采样频率应不小于信号最高频率的2倍。 （ √ ） 9、一般的间接变频器中，逆变器起调频与逆变作用。 （ × ） 10、无静差调速系统中，调节器一般采用PI调节器调节器。 （ √ ） 四、问答题

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。 ） 1、调速范围和静差率的定义是什么？

D= 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：

nmaxnmin

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ΔnN与理想空载转速n0之比，称作静差率s，

即

2、简述恒压频比控制方式

答：绕组中的感应电动势是难以直接控制的，当电动势值较高时，可以忽略定子绕组的漏磁 阻抗压降，而认为定子相电压 Us ≈ Eg，则得

Us=常值 f1 这是恒压频比的控制方式。但是，在低频时 Us 和 Eg 都较小，定子阻抗压降所占的份量就 比较显著，不再能忽略。这时，需要人为地把电压 Us 抬高一些，以便近似地补偿定子压降。

3、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和输出电压都是零，转速调节器 ASR 的输出限幅电压 Uim 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Udm. 4、单闭环调速系统的基本特征

答：（1)具有比例放大器的单闭环调速系统是有静差的；

（2）闭环系统具有较强的抗干扰性能反馈闭环系统具有很好的抗扰性能，对于作用在被负反馈所包围的前向通道上的一切扰动都能有效地抑制；

（3）闭环系统对给定信号和检测装置中的扰动无能为力。

5、在无静差转速单闭环调速系统中，转速的稳态精度是否还受给定电源和测速发电机精度的影响？并说明理由。 答：系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度。因此转速的稳态精度还受给定电源和测速发电机精度的影响。 6、晶闸管-电动机系统需要快速回馈制动时，为什么必须采用可逆线路？

答：当电动机需要回馈制动时，由于反电动势的极性未变，要回馈电能必须产生反向电流，而反向电流是不可能通过 VF 流通的，这时，可以通过控制电路切换到反组晶闸管装置 VR，并使它工作在逆变状态，产生逆变电压，电机输出电能实现回馈制动。 7、解释待正组逆变和反组逆变，并说明这两种状态各出现在何种场合下。

答：正组逆变电枢端电压为负，电枢电流为正，电动机逆向运转，回馈发电，机械特性在第四象限。 反组逆变电枢端电压为正，电枢电流为负，电动机正向运转，回馈发电，机械特性在第二象限。 8、有静差系统与无差系统的区别。

答：根本区别在于结构上(控制器中)有无积分控制作用，PI控制器可消除阶跃输入和阶跃扰动作用下的静差，称为无静差系统，P控制器只能降低静差，却不能消除静差，故称有静差系统。 9、简述泵升电压产生的原因及其抑制措施。

答：泵升电压产生的原因：采用二极管整流获得直流电源时，电机制动时不能回馈电能，只好对滤波电容充电，使电容两端电压升高，产生泵升电压。

泵升电压抑制措施：电容器吸收动能；镇流电阻消耗动能；并接逆变器。 10、什么叫环流? 并说明有环流可逆系统的适用场合。

答：只限于两组晶闸管之间流通的短路电流称为环流。 适用于中小容量系统, 有较高快速性能要求的系统。 11、在转速、电流双闭环调速系统中，出现电网电压波动与负载扰动时，哪个调节器起主要调节作用？ 答：电网电压波动时，ACR起主要调节作用;负载扰动时，ASR起主要抗扰调节作用。 五、计算题

1、 某直流调速系统的电动机额定转速为 nN=1430r/min ,额定速降 △nN =115r/min，当要求静差率s≤30％时，允许多大的调速范围？如果要求静差率s≤20％，试求最低运行速度及调速范围。 解：要求s≤30%时，调速范围为

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若要求s≤20%时，最低空载转速为

最低运行转速为

调速范围为

2、某一调速系统，测得的最高转速特性为 nO max = 1500r / min ，最低转速特性为nO min = 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，试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？ 解：思路一：

系统能够达到的调速范围为：

3. 在转速、电流双闭环系统中，两个调节器ASR、ACR均采用PI调节器。已知参数：电动机：Pnom=3.7kW ， Unom=220V ， Inom=20A ，nnom=1000r/min，电枢回路总电阻R=1.5Ω，设Unm*= Uim*= Ucm=8V，电枢回路最大电流Idm=40A，电力电子变换器的放大系数Ks=40.试求：

（1）电流反馈系数β和转速反馈系数α；

（2）当电动机在最高转速发生堵转时的Ud0、Ui、Uc值。 解：（1）β= Uim*/Idm=8/40=0.2 α= Unm */ nnom=8/1000=0.008 （2）Ud0=IdmR=40×1.5=60V Ui= Uim*=8V（极性相反）

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Uc= Ud0/Ks=60/40=1.5A

4. 已知某调速系统电动机数据为：PN=18KW ,UN=220V ,IN=94A ,nN=1000r/min ，Ra=0.15Ω整流装置内阻

Rrec = 0.3Ω触发整流环节的放大倍数 Ks=40.最大给定电压Unm* =15V, 当主电路电流达到最大值时，整定电流反馈电压 Uim =10V 计算： （1）转速反馈系数a 。 （2）调节器放大系数Kp 。

5、如图所示的系统，要求σ≤5%，试设计调节器。

解：根据题意，该系统可以校正为典型Ⅰ型系统，也可以校正为典型Ⅱ型系统后加给定滤波器。

校正成典型Ⅱ型系统时，若取h=5，则T1=0.1，hT1=5×0.01=0.05，T1＞hT2。因此可以把大惯性环节1/（0.1s+1）近似处理为积分环节1/（0.1s），故系统控制对象的传递函数为

采用PI调节器校正，则开环传递函数为

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按Mpmin准则

故调节器参数

这时超调量σ=37.6%，为了减小超调量，输入通道加一给定滤波器

取滤波时间常数T0=τ=0.05，超调量σ=2.8%＜5%，满足要求。最后还要校验一下近似条件是否满足

、

即

，满足近似条件。

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