习题解答(供参考)习题二2.2系统的调速范围是1000~100minr,要求静差率s=2%,那么系统允许的静差转速降是多少?解:10000.02(100.98)2.04(1)nnsnrpmDs系统允许的静态速降为2.04rpm。2.3某一调速系统,在额定负载下,最高转速特性为0max1500minnr,最低转速特性为0min150minnr,带额定负载时的速度降落15minNnr,且在不同转速下额定速降不变,试问系统能够达到的调速范围有多大?系统允许的静差率是多少?解:1)调速范围maxminDnn(均指额定负载情况下)max0max1500151485Nnnnmin0min15015135Nnnnmaxmin148513511Dnn2)静差率01515010%Nsnn2.4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:()(2203780.023)14300.1478NNaNCeUIRnVrpm378(0.0230.022)0.1478115NnIRCerpm[(1)]14300.2[115(10.2)]3.1NDnSns[(1)]14300.3[115(10.3)]5.33NDnSns2.5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?(2)开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率NS多少?(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)3050.180.2274.5/minNNnIRCer(2)0274.5(1000274.5)21.5%NNSnn(3)[(1)]10000.05[200.95]2.63/minNnnSDsr2.6有一晶闸管稳压电源,其稳态结构图如图所示,已知给定电压*8.8uUV、比例调节器放大系数2PK、晶闸管装置放大系数15SK、反馈系数γ=0.7。求:(1)输出电压dU;(2)若把反馈线断开,dU为何值?开环时的输出电压是闭环是的多少倍?(3)若把反馈系数减至γ=0.35,当保持同样的输出电压时,给定电压*uU应为多少?解:(1)*(1)2158.8(12150.7)12dpsupsUKKUKKV(2)8.8215264dUV,开环输出电压是闭环的22倍(3)*(1)12(12150.35)(215)4.6udpspsUUKKKKV2.7某闭环调速系统的调速范围是1500r/min~150r/min,要求系统的静差率5%s,那么系统允许的静态速降是多少?如果开环系统的静态速降是100r/min,则闭环系统的开环放大倍数应有多大?解:1)snsnDNN1/1015002%/98%Nn15002%/98%103.06/minNnr2)7.31106.3/1001/clopnnK2.8某闭环调速系统的开环放大倍数为15时,额定负载下电动机的速降为8r/min,如果将开环放大倍数提高到30,它的速降为多少?在同样静差率要求下,调速范围可以扩大多少倍?解:12881511clopnKn如果将开环放大倍数提高到30,则速降为:rpmKnnopcl13.4301/1281/在同样静差率要求下,D可以扩大937.1/21clclnn倍2.9有一V-M调速系统:电动机参数PN=2.2kW,UN=220V,IN=12.5A,nN=1500r/min,电枢电阻Ra=1.5Ω,电枢回路电抗器电阻RL=0.8Ω,整流装置内阻Rrec=1.0Ω,触发整流环节的放大倍数Ks=35。要求系统满足调速范围D=20,静差率S<=10%。(1)计算开环系统的静态速降Δnop和调速要求所允许的闭环静态速降Δncl。(2)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。(3)调整该系统参数,使当Un*=15V时,Id=IN,n=nN,则转速负反馈系数α应该是多少?(4)计算放大器所需的放大倍数。解:(1)/22012.51.5/1500201.25/15000.134min/NNaeenUIRCCVr//12.53.3/0.134307.836/minNNeopNenUIRCnIRCr/1150010%/20*90%8.33/minNNnnsDsr()所以,min/33.8rncl(2)(3)(4)KCRIKKUKCRIUKKnednednsp1/1/1//1307.836/8.33135.955opclKnn150035.95515/135.95512.53.3/0.134135.955rVmin/0096.0可以求得,*35.955*0.13414.34*35*0.0096epsKCKK也可以用粗略算法:nUUnn,01.0150015*nUn/pesKKCK,35.9550.134/350.0113.76pK2.10在题2.9的转速负反馈系统中增设电流截止环节,要求堵转电流NdblII2,临界截止电流NdcrII2.1,应该选用多大的比较电压和电流反馈采样电阻?要求电流反馈采样电阻不超过主电路总电阻的1/3,如果做不到,需要增加电流反馈放大器,试画出系统的原理图和静态结构图,并计算电流反馈放大系数。这时电流反馈采样电阻和比较电压各为多少?解:(1)AIINdbl252,AIINdcr152.1sc...