?ncl?nNs1500?0.1?r/min?8.33r/min
D(1?s)20(1?0.1)（2）系统原理图如下
系统稳态结构图如下
（3）由于Un??n?Un，所以
*Un15???V?min/r?0.01V?min/r
nN1500*（4）因为?ncl??nop1?K，则
K??nop?ncl?1?246.9?1?28.64 8.33 那么 Kp?KCe28.64?0.1367??11.2 KsKn35?0.013-8 在转速、电流双闭环直流调速系统中，ASR和ACR各起什么作用？
答：（1）转速调节器（ASR）的作用
1）转速调节器是调速系统的主导调节器，它使转速很快地跟随给定电压变化, 如果采用PI调节器，则可实现无静差。
2）对负载变化起抗扰作用。
3）其输出限幅值决定电动机允许的最大电流。 （2）电流调节器（ACR）的作用
1）在转速外环的调节过程中，使电流紧紧跟随其给定电压（即外环调节器的输出量）变化。
2）对电网电压的波动起及时抗扰的作用。
3）在转速动态过程中，保证获得电动机允许的最大电流。
4）当电动机过载甚至堵转时，限制电枢电流的最大值，起快速的自动保护作用。一旦故障消失，系统立即自动恢复正常。
3-9 试从下面5个方面来比较转速、电流双闭环直流调速系统和带电流截止环节的转速单闭环直流调速系统：
（1）调速系统的稳态特性； （2）动态限流性能； （3）起动的快速性；
（4）抗负载干扰的性能； （5）抗电源电压波动的性能。 答：（1）双闭环系统的稳态特性的下垂段比带电流截止环节的转速单闭环直流调速系统陡得多，几乎是垂直线。
（2）双闭环系统的电流调节器能很快压制动态过程中电流超出最大值。
（3）双闭环系统在起动过程中转速调节器很快达到饱和，使电动机在允许最大电流下起动，起动速度是最快的。
（4）两者都能抑制负载干扰，但由于双闭环系统是无差的，转速被干扰后最终能回到原来大小。
（5）由于双闭环系统存在电流内环，电网电压波动能比较及时的调节，其引起的转速动态变化会比单闭环系统小得多。
3-10 在转速、电流双闭环直流调速系统中，ASR、ACR均采用PI调节器。已知电动机参数：PN = 3.7kW，UN = 220V，IN = 20A，nN = 1000r/min，电枢回路总电阻R = 1.5Ω。设
**Unm?Uim?Ucm?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β 和转速反馈系数α；
（2）当电动机在最高转速发生堵转时的Ud0、Ui*、Ui、Uc值。
*Uim8?V/A?0.2V/A 解：（1）??Idm40
*Unm8???V?min/r?0.008V?min/r
nN1000
（2）Ud0?IdmR?40?1.5V?60V Uc?Ud060?V?1.5V Ks40* Ui?Ui*?Uim?8V
3-11 在一个由三相零式晶闸管整流装置供电的转速、电流双闭环直流调速系统中，已知电动机的额定数据：PN = 60kW，UN = 220V，IN = 300A，nN = 1000r/min，电动势系数
Ce?0.196V?min/r，电枢回路总电阻R = 0.18Ω，触发整流环节的放大倍数Ks?35，电
磁时间常数Tl?0.012s，机电时间常数Tm?0.22s，电流反馈滤波时间常数Toi?0.0025s，
*转速反馈滤波时间常数Ton?0.015s。额定转速时的给定电压(Un)N?10V，ASR、ACR饱*和输出电压Uim系统的静、动态指标为：稳态无静差，调速范围D=10，?8V，Ucm?6.5V。
电流超调量?i?5%，空载起动到额定转速时的转速超调量?n?10%。试求：
（1）确定电流反馈系数β（假定起动电流限制在1.5IN以内）和转速反馈系数α； （2）试设计电流调节器，调节器输入电阻取R0?39kΩ，计算其余参数Ri、Ci、Coi。画出其电路图；
（3）试设计转速调节器，计算其参数Rn、Cn、Con（R0?39kΩ）； （4）计算电动机带40%额定负载起动到最低转速时的转速超调量?n； （5）计算空载起动到额定转速的时间。
*Uim8解：（1）???V/A?0.0178V/A
1.5IN1.5?300*(Un)N10 ???V?min/r?0.01V?min/r
nN1000（2）三相零式整流装置的平均失控时间Ts=0.0033s；
按小时间常数近似处理，电流环小时间常数之和
TΣi?Ts?Toi?0.0033s?0.0025s?0.0058s；
由于对电流跟随性能要求较高，电流环应校正成典型I型系统，则可选用PI调节器，并取KITΣi?0.5就可满足要求。
电流调节器参数如下：
?i?Tl?0.012s；
KI?0.50.5??86.2s?1 TΣi0.0058TlR0.012?0.18??0.299。
2Ks?TΣi2?35?0.0178?0.0058Ki?校验近似条件：
?ci?KI?86.2s?1
①
11??100s?1??ci 3Ts3?0.0033满足晶闸管整流装置传递函数近似条件。 ②3?11?3?s?1?58.4s?1??ci TmTl0.22?0.012满足忽略电动势影响的条件。 ③
1111?s?1?116s?1??ci
3TsToi30.0033?0.0025满足小时间常数近似条件。 计算电阻、电容数值：
Ri?KiR0?0.299?39k??11.66k?，可以用一个11k?和一个680?的金属膜电阻串
联实现。
Ci?实现。
?iRi?0.012F?1.03μF，可以用一个1μF和一个0.033μF的无极性电容并联
11.66?103Coi?4Toi4?0.0025?F?0.256μF，可以用一个0.22μF和一个0.033μF的无极性电容3R039?10并联实现。
电流调节器电路图如下：
（3）电流环等效时间常数：
1?2TΣi?2?0.0058s?0.0116s KI转速环小时间常数：按小时间常数近似处理，取
TΣn?1?Ton?0.0116s?0.015s?0.0266s KI系统校正成典型II型系统，转速调节器也选用PI调节器。为兼顾跟随性能和抗扰性能，取h=5，则转速调节器积分时间常数为
?n?hTΣn?5?0.0266s?0.133s
转速环开环增益为
KN?h?15?1?2?2?s?169.6s 22222hTΣn2?5?0.0266则转速调节器的比例系数为
Kn?(h?1)?CeTm(5?1)?0.0178?0.196?0.22??9.618
2h?RTΣn2?5?0.01?0.18?0.0266校验近似条件：
?cn?KN?n?169.6?0.133s?1?22.56s?1
①
1KI186.2?1?s?40.64s?1??cn
3TΣi30.0058满足电流环传递函数简化条件。 ②
1KI186.2?1?s?25.27s?1??cn
3Ton30.015满足小时间常数近似条件。 计算电阻、电容数值：
Rn?KnR0?9.618?39k??375k?，可以用一个300k?和一个75k?的金属膜电阻