2.2 系统的调速范围是1000~100解:?n?nnsrmin,要求静差率s=2%,那么系统允许的静差转速降是多少?
D(1?s)?1000?0.02(10?0.98)?2.04rpm
系统允许的静态速降为
2.04rpm。
2.4 直流电动机为PN=74kW,UN=220V,IN=378A,nN=1430r/min,Ra=0.023Ω。相控整流器内阻Rrec=0.022Ω。采用降压调速。当生产机械要求s=20%时,求系统的调速范围。如果s=30%时,则系统的调速范围又为多少??
解:
Ce?(UN?INRa)nN?(220?378?0.023)1430?0.1478Vrpm
?n?INRCe?378?(0.023?0.022)0.1478?rpm115
D?nNS[?n(1?s)]?1430?0.2[115??(10.2)]? 3.1
D?nNS[?n(1?s)]?1430?0.3[115??(10.3)]?
5.332.5 某龙门刨床工作台采用V-M调速系统。已知直流电动机,主电路总电阻R=0.18Ω,Ce=0.2V?min/r,求:
(1)当电流连续时,在额定负载下的转速降落
?nN为多少?
SN多少?
(2)开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率
(3)若要满足D=20,s≤5%的要求,额定负载下的转速降落
?nN又为多少?
解:(1)
?nN?IN?RCe?305?0.180.2?274.5r/min SN??nNn0?274.5(1000?274.5)?21.5%
(2)
(3)
?n?nNS[D(1?s)]?1000?0.05[20?0.95]?2.63r/min
*Uu?8.8V、比例调节器放大系数KP?2、晶闸管装置放大系数
2.6一晶闸管稳压电源,其稳态结构图如图所示,已知给定电压
(1)输出电压Ud;(2)若把反馈线断开,Ud为何值?开环时的输出电压是闭环是的多少倍?(3)若KS?15、反馈系数γ=0.7。求:
把反馈系数减至γ=0.35,当保持同样的输出电压时,给定电压
* 应为多少? Uu解:(1)
*Ud?KpKsUu(1?KpKs?)?2?15?8.8(1?2?15?0.7)?12V
(2)
Ud?8.8?2?15?264V,开环输出电压是闭环的22倍
*Uu?Ud(1?KpKs?)KpKs?12?(1?2?15?0.35)(2?15)?4.6V
*=15V,nN=1500r/min,IN=20A,电流过载倍数为2,电枢回路Unm (3)
3.1双闭环调速系统的ASR和ACR均为PI调节器,设系统最大给定电压
总电阻
**R=2Ω,Ks=20,Ce=0.127V·min/r,求:(1)当系统稳定运行在U=5V,IdL=10A时,系统的n、U、U、Unnii和
Uc各为多少?(2)当电动机负载过大而堵转时,解:(1)
Ui*和Uc各为多少?
*??Unm/nN?15V/1500rpm?0.01V/rpm当U?5V,*n转速n?*Un??5V?500rpm0.01V/rpm*Uim15V????0.375V/AIdm40AUi*??Id?0.375*10?3.75V?UiUC?即Ud0E?IdLRCenN?IdLR0.127*500?10*2????4.175VKsKsKs20n?500rpm,Un?5V,Ui*?Ui?3.75V,Uc?4.175v??Idm?15V,
(2)堵转时,U*iUc?Ud0?Cen?IdR?IdmR40*2????4VKsKsKs203.2 在转速、电流双闭环调速系统中,两个调节器ASR,ACR均采用PI调节器。已知参数:电动机:PN=3.7kW,UN =220V,IN =20A,nN
=1000 r/min ,电枢回路总电阻
**?Uim?UcmR=1.5Ω,设Unm
=8V,电枢回路最大电流
Idm=40A,电力电子变换器的放大系数
Ks=40。
试求:
(1)电流反馈系数
?和转速反馈系数
?。
Ui*,Ui,Uc值。
(2)当电动机在最高转速发生堵转时的Ud0,*Uim8V??0.2V/A解:1)??Idm40A*Unm8V????0.008V/rpm
nN1000rpm 2)
Ud0?E?IdlR??CenN?IdlR??40A*1.5??60V
这时:
*Un?8V,Un?0,ASR处于饱和,输出最大电流给定值。
Ui*?8V,Ui?8V,
UC?Ud0KS?6040?1.5V
*
3.3 在转速、电流双闭环调速系统中,调节器ASR,ACR均采用PI调节器。当ASR输出达到Uim =8V时,主电路电流达到最大电流80A。当负
载电流由40A增加到70A时,试问:(1)Ui应如何变化?(2)Uc应如何变化?(3)Uc值由哪些条件决定?
*
解: 1)
*Uim8V????0.1V/A
Idm80A 因此当电流从40A
?70A时, Ui* 应从4V?7V变化。
2)
UC要有所增加。
UC取决于电机速度和负载大小。因为 Ud0?E?IdlR?CenN?IdlR?? 3)
Uc?Ud0?Cen?IdR??KsKs1?2??3??2?? ?
6.1 按磁动势等效、功率相等的原则,三相坐标系变换到两相静止坐标系的变换矩阵为
C3/21?1?2?2??33?0?2?现有三相正弦对称电流
iA?Imcos(?t),iB?Imcos(?t?2?2?),iC?Imcos(?t?),求变换后两相静止坐33标系中的电流s?和s?,分析两相电流的基本特征与三相电流的关系。 解:两相静止坐标系中的电流
ii11???1????iA?iA??is??22?22????iB???i????3333????s????i0?0C?????22????3?iA00??22???3?33?0iB?iC??22??其中,A1?iB23iB21??iC?2?3? ?iC2??i?iB?iC?0
?3iA?is??2?2??i??3??s??0??3???cos(?t)???22???Im?3?32?2??33?[cos(?t?)?cos(?t?)]?iB?iC?33?22???23??cos(?t)??22??Im2?2?2?2?3?3ej(?t?3)?e?j(?t?3)ej(?t?3)?e?j(?t?3)??[?]????222?3??cos(?t)??22??Im2?2?2?2?j?j?3?3e?j3?ej333e?e?[ej?t?e?j?t]????222?3??cos(?t)??22?Im?2?j?t?j?t?j3?3j23?e?e??(e?e3)???22?
3??cos(?t)?2?3?cos(?t)?2Im?Im???2?3?2??sin(?t)??3sin()sin(?t)??3??00????两相电流与三相电流的的频率相同,两相电流的幅值是三相电流的的32倍,两相电流的相位差?2。
6.2 两相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换阵为
?cos?sin??
C2s/2r?????sin?cos??将上题中的两相静止坐标系中的电流s?和s?变换到两相旋转坐标系中的电流sd和sq,坐标系旋转速度
iiiid???1。分析当?1??dt时,sd和sq的基本特征,电流矢量幅值s解:两相静止坐标系中的电流
ii22i?isd?isq与三相电流幅值
Im的关系,其中?是三相电源角频率。
?is??3?cos(?t)?
Im??i???2s??sin(?t)???两相旋转坐标系中的电流
?isd??cos?sin???is??3?cos?sin???cos(?t)?Im?i????i?????? 2???sin?cos???sin(?t)??sq???sin?cos???s???3?cos?cos(?t)?sin?sin(?t)?3?cos(?t??)?Im??Im??2?cos?sin(?t)?sin?cos(?t)?2??sin(?t??)?当
d???1时,???1t,两相旋转坐标系中的电流 dt?3??isd?3?cos(?t??)??Im?
Im?i????2?2??sin(?t??)???sq??0???电流矢量幅值
is?isd?
3 Im2