系统静特性为:n?RId
Ce(1?K)Ce(1?K)??KpKsUn
2、图1所示为单闭环调速系统的结构图。调节器为P调节器。
R1 E Un* R0 1500 U α ct- M 1450 + Uct + 0 200 Un TG 图2系统的静特性
n 图1 单闭环调速系统结构图 1、在图1圆圈中标出相应电压的实际极性。
2、已知系统的静特性如图2所示,求系统的静差率S。
3、若要求系统可直接启动,则图1所示的系统结构作何变动? 4、欲使系统的静特性如图3所示,则图1在结构上作何变化。 解:1、Un——-、Uct——+、Un——+ ;
2、 s?*
0 Id
图3 系统的静特性
?nn0min?1500?1450?25%
2003、系统加电流截止负反馈,或加电流内环构成转速电流双闭环调速系统。 4、系统的静特性为水平线,系统为无差系统。转速调节器ASR采用PI调节器。
3、某一VC-M调速系统。电动机为Pnom=2.5kw, Unom=220V,Inom=15A,nnom=1500rpm,Ra=2Ω,整流装置内阻Rs=1Ω,触发整流环节的放大倍数为Ks=30,要求调速系统调速范围D=20,静差率s=10%。
1、 计算开环系统的静态速降和调速要求所允许的静态速降。 2、 采用转速负反馈组成闭环系统,试画出系统的静态结构图。(3分)
3、 调整该系统,使当给定电压Un*=10V,转速n=1000rpm,则转速反馈系数应为多少? 4、 计算所需的放大器放大倍数Kp。
5、 如果改用电压负反馈,能否达到题中所给的调速要求?若放大器的放大倍数不变,最大给定电压
为15V,在静差率s=30%时,采用电压负反馈最多能够得到多大的调速范围? 解:1、首先计算电动机的电磁时间常数Ce
由 Unom?Cennom?IdRa
Ce?Unom?IdRa
nnom Ce?220?15?2?0.127(V)rpm 1500开环系统的静态速降为:
IR?n?d
opCe?nop?Id(Ra?Rs)15?2?1? ??354.3?rpm?Ce0.127 5
调速要求所允许的静态速降为: nnoms ?ncl?D(1?s)
?ncl?1500?0.120?(1?0.1)?8.33?rpm?
1、 采用转速负反馈的静态结构图如图1所示。 IdLR Un* + KUct p K - n s Udo1/Ce - Un α
图1 转速负反馈静态结构图
2、 当U*
n=10V时,n=1000rpm,则转速反馈系数为:
??U?nn?Un10n?1000?0.01?Vrpm?
3、 闭环系统的开环放大倍数Kp (3分)
K??nop?1?354.3?n8.33?1?41.5
cl K?KpKs?/Ce Ke0.127p?KC??41.5?30?0.01?17.6
Ks
4、 改用电压负反馈后,由于电动机电枢电阻Ra造成的静态速降已经是:
?nIdRaRa??15?20.127?236?rpm??8.33rpm Ce 因此,达不到题中所给的调速要求。
电压负反馈调速系统的静特性方程为:
K?n?pKsUnIdCe?1?K??Rs??RaId
Ce1?K?Ce其中,K?KpKs?,而电压反馈系数是
??U?nU?Un?15?0.068VdUd220?rpm?K?17.6?30?0.068?35.9
电压负反馈调速系统的静态速降是 ?n?(RsK)?RaC)I
Cde(1?e ?n?(10.127?(1?35.9)?20.127)?15?239.4?rpm?
D?nnoms?n(1?s)?1500?0.3239.4??1?0.3??2.7
即电压负反馈调速系统最多能够得到的调速范围是D=2.7
4、如图1所示为自动调速系统结构图。调节器为P调节器。
6
R1 ~ R0 * Unα - Uct +Uct R2 O
RW2
Un
图1 单闭环调速系统结构图 M =
TG = 1、 在图1上○内标出电压极性。
2、 调节哪些量可以改变电动机转速?
3、 设α=Un / n,β=Udo / Uct。画出系统的静态结构图。
4、 当给定电压不变时,如果调整转速反馈电位计RW2,使分压减少,试问转速n是升高还是降低?系统
静特性硬度会不会改变。
5、 当放大器反馈电阻R1中串入电容后,这时测速发电机非线性会使转速产生偏差吗?
5、图1所示为单闭环调速系统的结构图。调节器为P调节器。
R1 E
R0 Un* U α ct- + Uct + 0 Un
图1 单闭环调速系统结构图 1、在图1圆圈中标出相应电压的实际极性。(3分) 2、已知系统闭环速降△ncl=2rpm,在调速范围内,最大的理想空载转速n0max=1500rpm,最小的理想
空载转速n0min=50rpm。求系统的转差率。
n 3、要求系统可直接启动,则图1所示的结构作何变动?
4、欲使系统在电网波动下,其扰动几乎不反映到转速上,图1 在结构上又应如何变化?(3分)
5、欲使系统的静特性如图2所示,则图1在结构上作何变化。 解:1、Un——-、Uct——+、Un——+ (3分);
2、 s?*
M TG Id
图2 系统的静特性
?ncl2??4% (3分) n0min503、系统加电流截至负反馈,或加电流内环构成转速电流双闭环调速系统。 4、系统加电流负反馈,构成转速电流双闭环调速系统。 5、系统的静特性为水平线,系统为无差系统。转速调节器ASR采用PI调节器。
6、某一VC-M调速系统。电动机为Pnom=2.5kw, Unom=220V,Inom=15A,nnom=1500rpm,Ra=2
Ω,整流装置内阻Rs=1Ω,触发整流环节的放大倍数为Ks=30,要求调速系统调速范围D=20,静差率s=10%。
1、 计算开环系统的静态速降和调速要求所允许的静态速降。 2、 采用转速负反馈组成闭环系统,试画出系统的静态结构图。
3、 调整该系统,使当给定电压Un*=10V,转速n=1000rpm,则转速反馈系数应为多少?
7
4、计算所需的放大器放大倍数Kp。(4分) 解:1、先计算电动机的Ce Ce?Unom?InomRa220?15?2??0.127(V?min/r)
nnom1500 开环系统静态速降为
?nop?IdRCe?Inom(Ra?Rs)15?(2?1)??345.33(r/min),
Ce0.127 满足调速要求所允许的静态速降为 ?ncl?nnoms1500?0.1??8.33(r/min)
D(1?s)20?(1?0.1)IdR - 1/Ce
5、 转速负反馈提速系统静态结构图如下:(3分) * Uct Un Ks K p
- Un Udo n
α 6、 当给定电压Un*=10V,转速n=1000rpm,则转速反馈系数为
?UnUn10???0.01(V?min/r) ??nn10007、 闭环系统的放大倍数为 K??nop?ncl?1?354.33?1?41.54 8.33四、 设计题
1、下图所示为转速电流双闭环直流调速系统结构图。采用三相全控桥晶闸管装置供电。
其基本数据如下:
直流电动机:Unom=220V,Inom=15A,nnom=1500rpm,Tm=0.185s,Ra=1Ω;晶闸管装置:放大倍数Ks=60,内阻Rs=0.5Ω;电动机过载系数λ=1.2;滤波时间:Toi=0.002s,Ton=0.005s; 速度调节器ASR输出电压的限幅值Ui =6V ,额定转速所对应的给定电压 Un =8V ,放大器的输入电阻R0=40KΩ。 β * * UUct i Un ACR M ASR GT 双闭环直流调速系统结构图
TG 8
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