R0?1；选择RS?1?。则：R2Ucom?Ucr?IdcrRS?1.2INRS?1.2?12.5?1?15V*KPKSUnm?KPKSUcrIdbl?R0R2*Unm?UcrRKPKS0RS?R?R2R0RSR2?R0R2*Unm?IdcrRSR0RSR2?R0R2R0RSR2
*Unm?(Idbl?Idcr)*R0Unm15???1.5R2(Idbl?Idcr)RS0.8?12.5?133-3．[2-9；2。5] 晶闸管可控整流器供电的V-M系统。已知数据如下： 电动机：PN?2.2kW,UN?220V,IN?12.5A,Ra?1.2?,nN?1500r/min 晶闸管可控整流器：内阻Rrec?1.5?，电压放大系数 KS = 35； 若生产机械要求调速范围D=20，静差率s≤10%，
⑴ 计算开环系统的静态速降和调速要求所允许的闭环静态速降； ⑵ 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图
*⑶ 调整该系统的参数，使得Un?15V,Id?IN,n?nN时，转速负反馈系数α=？
⑷ 计算放大器的放大倍数 解：
Ce?⑴
UN?INRa220?12.5?1.2??0.137V/rpmnN1500IN?R?IN(Rrec?Ra)12.5(1.5?1.2)???246.89rpmCeCe0.137
?nNop??nNcl?⑵
+ nN?s1500?10??8.33r/min
D(1?s)20?90 Un + n- - Un + Un *+ - IdR Id Id Ud Ud M M - + Un ?Un - A UUc c GT UPE - U*n + ?Un n - Un Kp Uc Ks s Ud0 + E 1/Ce n n + + Utg - TTG - t? ⑵⑵图1-24 采用转速负反馈的闭环调速系统 ⑶ 无静差：错误！嵌入对象无效。
- 11 -
有静差：
*KOPUnm28.63815?????0.0097(KOP?1)nN29.6381500KOP?⑷ KP??nNop?nNcl?1?246.89?1?28.6388.33
KOP28.638??11.209
?KS/Ce0.01?35/0.13733-4．[童例1-3] 晶闸管可控整流器供电的V-M系统。已知数据如下： 电动机：PN?2.5kW,UN?220V,IN?15A,Ra?2?,nN?1500r/min 晶闸管可控整流器：内阻Rrec?1?，电压放大系数 KS = 30； 若生产机械要求调速范围D=20，静差率s≤10%，
⑴ 计算开环系统的静态速降和调速要求所允许的闭环静态速降； ⑵ 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图
*⑶ 调整该系统的参数，使得Un?20V,Id?IN,n?1000rpm时，转速负反馈系数α=？
⑷ 计算放大器的放大倍数 解：
Ce?⑴
UN?INRa220?15?2??0.127V/rpmnN1500IN?R?IN(Rrec?Ra)15(2?1)???354.33rpmCeCe0.127
?nNop??nNcl?⑵
+ nN?s1500?10??8.33r/min
D(1?s)20?90 Un + n- - Un + Un *+ - IdR Id Id Ud Ud M M - + Un ?Un - A UUc c GT UPE - U*n + ?Un n - Un Kp Uc Ks s Ud0 + E 1/Ce n n + + Utg - TTG - t? ⑵⑵图1-24 采用转速负反馈的闭环调速系统 *Un20??0.02 ⑶ 无静差：??n1000 - 12 -
*KOPUnm41.5430?????0.019529(K?1)n42.541500 有静差： OPN?nNop354.33KOP??1??1?41.54?nNcl8.33⑷ KP?KOP41.54??8.79
?KS/Ce0.02?30/0.12734．[例题] 晶闸管可控整流器供电的V-M系统。已知数据如下：
电动机：PN?10kW,UN?220V,IN?55A,Ra?0.5?,nN?1000r/min
晶闸管可控整流器：三相桥式可控整流电路，整流变压器Y/Y联结，二次线电压 U2l = 230V，电压放大系数 KS = 44；
电枢回路总电阻：R = 1.0Ω；
测速发电机：永磁式，额定数据为23.1W，110V，0.21A，1900r/min；
系统运动部分的飞轮惯量GD?10N?m
若生产机械要求调速范围D=10，静差率5%，试判断系统的稳定性。 解：
22nN?s1000?5??5.26r/minD(1?s)10?95U?INRa220?55?0.5Ce?N??0.1925V/rpm
nN1000?nNcl??nNop?INR?55?1??285.7rpmCe0.1925?1?285.7?1?53.35.26KOP??nNop?nNcl※??0.01158KP?KOP?20.14?KS/Ce
L??0.693?Tl?U/3U2P230/3?0.693?2l?0.693??16.73mHIdminIN?10U?0.1
L?0.017??0.017sR?1.0R?GD210?1.0Tm????0.075s375(30/?)Ce2375?9.55?0.19252TS?0.00167sKcrTm(Tl?TS)?TS2TTT??m?m?S?49.4
Tl?TSTSTlTlKOP?Kcr??系统不稳定35．[例题] IGBT——PWM—M转速负反馈单闭环有静差直流调速系统： 电动机：PN?10kW,UN?220V,IN?55A,Ra?0.5?,nN?1000r/min
- 13 -
电枢回路参数：R??0.6?,L??5mH；系统运动部分的飞轮惯量GD?10N?m PWM变换器：KS?44,TS?0.1ms
若生产机械要求调速范围D=10，静差率5%，试判断系统的稳定性。 解：
nN?s1000?5??5.26r/minD(1?s)10?95 U?INRa220?55?0.5Ce?N??0.1925V/rpmnN1000?nNcl??nNop?KOP?22INR?55?0.6??171.4rpmCe0.1925?1?171.4 ?1?31.65.26?nNop?nNclTl?L?0.005??0.00833sR?0.6R?GD210?0.6Tm????0.045s 22375(30/?)Ce375?9.55?0.1925TS?0.0001sKcrTm(Tl?TS)?TS2TmTmTS?????455.4 Tl?TSTSTlTlKOP?Kcr??系统稳定36．[例题] 某龙门刨床工作台拖动采用直流电动机，采用V-M系统，已知电动机额定数据如下：PN?60kW,UN?220V,IN?305A,nN?1000r/min;Ce?0.2V/rpm；R??0。18?；
要求调速范围 D = 20，静差率5%；接成转速负反馈单闭环有静差直流调速系统，已知：
??0.015V/rpm,KS?30；求解比例放大器的放大系数
解：
首先求取额定负载下的速度降落：Ce?0。2/rpm?nNop?IN?R?305?0。18??274.5rpmCe0。2nN?S1000?5??2。63r/minD（?1?S）20?95?1?275?1?103.62.63
要求?nNcl?KOP?KP??nNop?nNcl
KOP103.6??46KS??/Ce30?0.015/0.237．[例题] 某龙门刨床工作台拖动采用直流电动机，采用V-M系统，已知电动机额定数据如下：PN?60kW,UN?220V,IN?305A,nN?1000r/min;Ce?0.2V/rpm；R??0。18?；
要求调速范围 D = 20，静差率5%；接成转速负反馈单闭环有静差直流调速系统，已知：
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??0.015V/rpm,KS?30；
三相桥式电枢回路参数：R??0.18?,L??3mH；系统运动部分的飞轮惯量GD?60N?m 判断系统的稳定性
解：
首先求取额定负载下的速度降落：Ce?0。2/rpm?nNop?IN?R?305?0。18??274.5rpmCe0。2nN?S1000?5??2。63r/minD（?1?S）20?95?1?275?1?103.62.6322
要求?nNcl?KOP?KP??nNop?nNcl
KOP103.6??46KS??/Ce30?0.015/0.2Tl?L?0.003??0.0167sR?0.18R?GD260?0.18 Tm????0.075s375(30/?)Ce2375?9.55?0.22TS?0.00167sKcrTm(Tl?TS)?TS2TTT??m?m?S?49.4
Tl?TSTSTlTlKOP?Kcr??系统不稳定38．[例题] IGBT——PWM—M转速负反馈单闭环有静差直流调速系统，已知电动机额定数据如下：PN?60kW,UN?220 V,IN?305A,nN?1000r/min;Ce?0.2V/rpm；电枢回路参数：R??0.1?,L??1mH
PWM—M变换器：KS?44,开关频率fS?8kH。要求调速范围 D = 20，静差率5%，系统能否稳定？在保证系统稳定的最大调速范围？
解：
首先求取额定负载下的速度降落：Ce?0。2/rpm?nNop?IN?R?305?0。1??152.5rpmCe0。2nN?S1000?5??2。63r/minD（?1?S）20?95
要求?nNcl?KOP??nNop?nNcl?1?152.5?1?57 2.63 - 15 -