電力拖動自動控制系統(tǒng)思考題答案(編輯修改稿)
2024-07-19 03:00 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 K)） K 定義式及表達(dá)式：K=KpKsα/Ce Kcr=(Tm(Tl+Ts)+Ts^2)/(TlTs)K（Tl=L/R | Tm=((GD^2)R)/(375CeCm)） ： nM=(60M1)/(ZTc) | QM=60/(ZTc) | δM=1/M1 | nT=(60f0)/(ZM2) | QT=(Zn^2)/(60f0Zn) | δT=1/(M21) | nMT=(60f0M1)/(ZM2)=nT?M1 | QMT=60/(ZTc)=QM | δMT=｛低速—δT | 高速—δM | PI 算式：?u(t)=Kpe(t)+(1/τ)∫(0_t)e(t)dt PI 算式：u(k)=Kpe(k)+(Tsam/τ)∑(i=0_k)e(i) PI 算式：△u(k)=u(k)u(k1)=Kp(e(k)e(k1))+(Tsam/τ)e(k) 調(diào)速系統(tǒng)原理圖： 2.（無制動和有制動）直流 PWM 變換器電動機(jī)電路原理圖： ： ： ： ： PWM 變換器直流電動機(jī)系統(tǒng)各工作狀態(tài)下的電壓和電流波形： ：第3章 三、思考題 31 在恒流起動過程中，電樞電流能否達(dá)到最大值 Idm？為什么？ 答：不能。因?yàn)楹懔魃龠^程中，電流閉環(huán)調(diào)節(jié)的擾動是電動機(jī)的反電動勢，是一個(gè)線性漸 增的斜坡擾動量，而電流閉環(huán)采用的 PI 調(diào)節(jié)器對斜坡擾動無法消除靜差，故 Id 略低于 Idm。 32 由于機(jī)械原因，造成轉(zhuǎn)軸堵死，分析雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的工作狀態(tài)。 （未驗(yàn)證） 答：電動機(jī)堵轉(zhuǎn)則轉(zhuǎn)速恒為零，在一定的給定下，偏差電壓相當(dāng)大，從而使 ASR 迅速達(dá)到飽 和，又電動機(jī)轉(zhuǎn)速由于轉(zhuǎn)軸堵死無法提升，故 ACR 無法退飽和，因此系統(tǒng)處于 ASR 飽和狀態(tài)。 33 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中，給定電壓 Un*不變，增加轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系數(shù) α，系統(tǒng)穩(wěn)定后轉(zhuǎn)速反饋 電壓 Un 和實(shí)際轉(zhuǎn)速 n 是增加、減小還是不變？（已驗(yàn)證） 答：轉(zhuǎn)速反饋系數(shù) α 增加，則轉(zhuǎn)速反饋電壓 Un 增加，給定電壓 Un*，則轉(zhuǎn)速偏差電壓減小， 則 ASR 給定電壓 Ui*減小，則控制電壓 Uc 減小，則轉(zhuǎn)速 n 減?。晦D(zhuǎn)速 n 減小，則轉(zhuǎn)速反饋電壓 Un 減小，直到轉(zhuǎn)速偏差電壓為零；故穩(wěn)態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)速反饋電壓 Un 不變，且實(shí)際轉(zhuǎn)速 n 減小。 34 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試時(shí)，遇到下列情況會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？（未通過驗(yàn)證，求姐） （1）電流反饋極性接反。 （2）轉(zhuǎn)速極性接反。 答： （1）由于電流環(huán)的正反饋?zhàn)饔?，電樞電流將持續(xù)上升，轉(zhuǎn)速上升飛快，電動機(jī)飛車。 （2）由于轉(zhuǎn)速環(huán)的正反饋?zhàn)饔?，ACR 無法退飽和，電動機(jī)轉(zhuǎn)速持續(xù)恒流上升。 35 某雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)， ASR、 均采用 PI 調(diào)節(jié)器， ACR 調(diào)試中怎樣才能做到 Uim*=6V 時(shí)， Idm=20A； 如欲使 Un*=10V 時(shí)，n=1000rpm，應(yīng)調(diào)什么參數(shù)？ 答： （1）調(diào)節(jié)電流反饋系數(shù) β=； （2）調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速反饋系數(shù) α=。 36 在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中，若要改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，應(yīng)調(diào)節(jié)什么參數(shù)？改變轉(zhuǎn)速 調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù) Kn 行不行？（= =|||）改變電力電子變換器的放大倍數(shù) Ks 行不行？改變轉(zhuǎn) 速反饋系數(shù) α 行不行？若要改變電動機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流，應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的什么參數(shù)？ 答：通?？梢哉{(diào)節(jié)給定電壓。改變 Kn 和 Ks 都不行，因?yàn)檗D(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)對前 向通道內(nèi)的階躍擾動均有能力克服。也可以改變 α，但目的通常是為了獲得更理想的機(jī)械特性。 若要改變堵轉(zhuǎn)電流，應(yīng)調(diào)節(jié)電流反饋系數(shù) β。 37 轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，兩個(gè)調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓和輸出電壓各是多 少？為什么？ 答：輸入偏差電壓皆是零。因?yàn)橄到y(tǒng)無靜差。 則 ASR 輸出電壓 Ui*=Ui=βId=βIdL；ACR 輸出電壓 Uc=Ud0/Ks=見 P62。 38 在雙閉環(huán)系統(tǒng)中，若速度調(diào)節(jié)器改為比例調(diào)節(jié)器，或電流調(diào)節(jié)器改為比例調(diào)節(jié)器，對系統(tǒng)的 穩(wěn)態(tài)性能影響如何？ 答：速度調(diào)節(jié)器對階躍擾動的靜差由 0 變?yōu)?1/（1+Kn） ，或電流調(diào)節(jié)器對階躍擾動的靜差由 0 變?yōu)?1/（1+Kc） ，而對斜坡擾動的靜差變得更大。 39 從下述五個(gè)方面來比較轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)和帶電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)速單閉 環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)： （1）調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性。 （2）動態(tài)限流性能。 （3）起動的快速性。 （4）抗負(fù)載擾動的性能。 （5）抗電源電壓波動的性能。 答： 310 根據(jù) ASR 和 ACR 的作用，回答（均為 PIR）（已驗(yàn)證） ： （1）雙閉環(huán)系統(tǒng)在穩(wěn)定運(yùn)行中，如果電流反饋信號線斷開，系統(tǒng)仍能正常工作嗎？ （2）雙閉環(huán)系統(tǒng)在額定負(fù)載下穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，若電動機(jī)突然失磁，最終電動機(jī)會飛車嗎？ 答： （1）穩(wěn)態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)速不變，電流減小。 （2）不會飛車，而是停轉(zhuǎn)。一、可以作為填空題或簡答題的 31 為了實(shí)現(xiàn)（電流的實(shí)時(shí)控制和快速跟隨） ，希望電流調(diào)節(jié)器（不要）進(jìn)入飽和狀態(tài)，因此， 對于靜特性來說，只有（轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的飽和與不飽和兩種情況） 。 32 當(dāng)兩個(gè)調(diào)節(jié)器都不飽和且穩(wěn)態(tài)時(shí)，它們的輸入偏差電壓分別為（0） 。 33 當(dāng) ASR 輸出（達(dá)到限幅值 Uim*） ，轉(zhuǎn)速外環(huán)呈（開環(huán)狀態(tài)） ，轉(zhuǎn)速變化對轉(zhuǎn)速環(huán)（不會）產(chǎn) 生影響，雙閉環(huán)系統(tǒng)變成一個(gè)（電流無靜差的單電流閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)） 。穩(wěn)態(tài)時(shí)，Id（=）Idm。 34 電流限幅值 Idm 取決于（電動機(jī)的容許過載能力和系統(tǒng)要求的最大加速度） 。 35 簡述采用兩個(gè) PI 調(diào)節(jié)器分別形成內(nèi)外閉環(huán)的效果。 答： 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的靜特性在負(fù)載電流小于 Idm 時(shí)表現(xiàn)為轉(zhuǎn)速無靜差， 此時(shí)轉(zhuǎn)速負(fù)反 饋起主要調(diào)節(jié)作用。當(dāng)負(fù)載電流達(dá)到 Idm
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