电力拖动控制系统阶段练习二.docx

电力拖动控制系统阶段练习22-1、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都是零转速调节器ASR的输出限幅电压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US”限制了电力电子变换器的最大输出电压Udm。2-2.如果转速、电流双闭环调速系统中的转速调节器不是Pl调节器，而改为P调节器，对系统的静、动态性能将会产生什么影响？答：改为P调节器时其输出量总是正比于输入量，Pl调节器的输出量在动态过程中决定于输入量的积分,到达稳态时，输入为零，输出的稳态值与输入无关而是由它后面环节的需要决定的。2-3、试从下述五个方面来比拟转速、电流双闭环调速系统和带电流截止环节的转速单闭环调速系统：(1)调速系统的静态特性；(2)动态限流性能；(3)起动的快速性；(4)抗负载扰动的性能；(5)抗电源电压波动的性能。答：(1)转速、电流双闭环调速系统在稳态工作点上，转速是由给定电压U；决定的。ASR的输出量U：是由负载电流显决定的。控制电压UC的大小那么同时取决于和N或者说，同时取决于U；和/a。双闭环调速系统的稳态参数计算是和无静差系统的稳态计算相似。带电流截止环节的转速单闭环调速系统静态特性特点：电流负反应的作用相当于在主电路中串入一个大电阻KPKSRs,因而稳态速降极大，特性急剧下垂；比拟电压UCom与给定电压U：的作用一致，好象把理想空载转速提高了。这样的两段式静特性常称作下垂特性或挖土机特性。(2)二方面均具有动态限流性能，性能相似的。(3)双闭环直流调速系统的起动过程有以下三个特点：饱和非线性控制、转速超调、准时间最优控制。(4)由动态结构图中可以看出，负载扰动作用在电流环之后，因此只能靠转速调节器ASR来产生抗负载扰动的作用。在设计ASR时，应要求有较好的抗扰性能指标。(5)在单闭环调速系统中，电网电压扰动的作用点离被调量较远，调节作用受到多个环节的延滞，因此单闭环调速系统抵抗电压扰动的性能要差一些。双闭环系统中，由于增设了电流内环，电压波动可以通过电流反应得到比拟及时的调节，不必等它影响到转速以后才能反应回来，抗扰性能大有改善。2-4在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器ASR、ACR均采用Pl调节器。参数：电动机：Pn=3.7kV,Un=220V,In=20A,nN=1000rmin,电枢回路总电阻，R=1.5,设u'=UI=U.=8V,电枢回路最大电流/而=4(M,电力电子变换器的放大系数K=40。试求：(1)电流反应系数B和转速反应系数；(2)当电动机在最高速发生堵转时的U-O，U：,Ui,UC值。2-5、在一个由三相零式晶闸管整流装置供电的转速、电流双闭环调速系统中，电动机的额定数据为:Pn=kW,UN=220V,1n=308A,11n=1000rmin,电动势系数G=O.196V.11in/r,主回路总电阻R,触发整流环节的放大倍数KS=35。电磁时间常数力s,机电时间常数7；尸0.12s,电流反应滤波时间常数九冷，转速反应滤波时间常数K行0.015s。额定转速时的给定电压(U；)n=8V,调节器ASRsACR饱和输出电压U；”=8V,Umn=6.5V。系统的静、动态指标为：稳态无静差，调速范围D=I0,电流超调量W5%,空载起动到额定转速时的转速超调量OWl0%。试求：(1)确定电流反应系数B(假设起动电流限制在339A以内)和转速反应系数a；(2)试设计电流调节器ACR,计算其参数R、C、C,i。画出其电路图，调节器输入回路电阻Ro=4O2;(3)设计转速调节器ASR,计算其参数吊、C“、Con.IR尸4(MC)。2-6.宜流电机额定转速N=375rnin,电枢电流额定值为/明=760A,允许过流倍数，计算机内部定点数占一个字的位置(16位)，试确定数字控制系统的转速反应存储系数和电流反应存储系数，适当考虑余量。2-7、旋转编码器光栅数为1024,倍频系数为4,高频时钟脉冲频勤=1.W"z,旋转编码器输出的脉冲个数和高频时钟脉冲个数均采用16位计数器，M法和T法测速时间均为，求转速n=1500rmin和n=150rmin时的测速分辩率和误差率最大值。