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。
1—9 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。
N
1—10 有一 V—M 调速系统。电动机参数为: P = 2.2kW UN= 220V,IN= 12.5 A,
N
n= 1500 / minr
阻
, 电枢电Ra= 1.2Ω ,整流装置内阻R rec= 1.5Ω ,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Δncl。
降
(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=n,则转速负反馈系数α 应该是
N
多少?
(4)计算放大器所需的放大倍数。 解:(1)先计算电动机的电动势系数
U
C = N ? I Ra = 220 12.5 1.2=0.1367V ? min/ e n 1500 N
r
则开环系数额定速降为
I R 12.5×
(1.2+1.5)
N
Δn= = = 246.9 / min 0.1367
C
op
N
e
额定负载时的稳态速降应为
Δn=
cl
× = 8.33 / min 1500 0.1 ×
(1-s) 20 (1-0.1) D n s ≤
N
(2) 系统的静态结构框图如下所示
?Un nU*n+ - U Kp Uc Ks Ud0 + - IdR E 1/Ce n α 转速负反馈系统的原理图
+ +
+
d - U*n + n- - U A Uc ?Un GT UPE U Id Ud - + Utg - TG M -
Un+ n + -
( 3 ) 当 Un?=15V 时 , Id= IN,n=n, 则 转 速 负 反 馈 系 数 α
N
应 该 是
α U ?U
=
n
? n = n
N
= 150.01 =1500
n
Δn (4)闭环系统的开环放大系数应为
246.9 K = op ? =1 8.33 ? =
1 28.64 Δn
cl
运算放大器所需的放大倍数
K
P
=
K
S
e
α K C/
=
28.64 0.01 35 / 0.1367
= 11.19
1—11 在题 1-10 的转速负反馈系统中增设电流截止环节,要求堵转电流 Idbl≤ 2IN,临界
截止电流 I≥ 1.2I,应该选用多大的比较电压和电流反馈采样电阻?要求电流反馈采样
dcr
N
电阻不超过主电路总电阻的 1/3,如果做不到,需要增加电流反馈放大器,试画出系统的原 理图和静态结构框图,并计算电流反馈放大系数。这时电流反馈采样电阻和比较电压各为多
少?
解:因为
I dbl = I
n
U ?+U
n com
R
S
≤ 2 N
I
U
dcr
=
com
≥ 1.2I N
com
R
S
且 U? =15V,计算可Rs = 1.5Ω,U= 22.5V 得
I dbl
I dcr
U ?+U = n com ≤ 2
U I = R
com ≥ 1.2I KR
S
N
S
N
1—12 某调速系统原理图如图 1-58 所示,已知数据如下:电动机;PN= 18kW,UN= 220V,
N
N
a
rec
I = 94 A,n= 1000 / min , R= 0.15Ω ,整流装置内阻R = 0.3Ω ,触发整流环节
s
K= 40
的放大倍数 反馈电压Uim= 10V
V
。最大给定电压U15
?=
nm
,当主电路电流达到最大值时,整定电流
设计指标:要求系统满足调速范围 D=20,静差率 s ≤ 10% ,Idbl= 1.5IN,。Idcr= 1.1IN。 试画出系统的静态结构框图,并计算:
(1) 转速反馈系数 α 。 (2) 调节器放大系数 Kp。
(3) 电阻 R1的数值。(放大器输入电阻 R0= 20kΩ )
(4) 电阻 R2的数值和稳压管 VS 的击穿电压值。
解:(1)转速负反馈系数 α 应该是
α U ?U
= n ? n
= n
N
= 15=0.015 1000
n
(2)先计算电动机的电动势系数
U C = N ? I Ra = 220 94 0.15=0.2059V ? min/ e n 1000
Nr
则开环系数额定速降为 I R 94 ×
(0.15+0.3)
N
Δn= = = 205.4 / min 0.2059
C
op
N
e
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