《电力拖动自动控制系统》(第四版)习题答案文档格式.doc
《《电力拖动自动控制系统》(第四版)习题答案文档格式.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《电力拖动自动控制系统》(第四版)习题答案文档格式.doc（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
N
∆nN
+∆nN
= 274.5 ≈0.215=21.5%
1000+274.5
（3）额定负载下满足D=20,s≤5%要求的转速降落
nNs
D（1−s）
=1000×
0.05
20×
（1−0.05）
≈2.63（rmin）
UN
（1）Ce=
−IdRa
nN
=220−12.5×
1.5=0.1341V⋅min/r
1500
∆nop=
RIN
Ce
=12.5×
（1.5+1.0+0.8）
0.1341
=307.6r/min
（2）
∆n= nNs ≤1500×
0.1 =8.33r/min
cl D（1−s） 20×
（1−0.1）
（3）
∆nop 307.6
（4）闭环系统的开环放大系数为K= −1= −1=35.93
∆ncl
K
8.33
35.93
运算放大器所需的放大倍数Kp=
Ksα/Ce
= =13.77
35×
0.01/0.1341
R=4.8Ω Rs/R=0.3125<
1/3
图见49页
2-12有一晶闸管-电动机调速系统，已知：
电动机PN=2.8kW，UN=220V，IN=15.6A，nN=1500rmin，Ra=1.5Ω，整流装置内阻Rrec=1Ω，电枢回路电抗器电阻RL=0.8Ω，触发整流环节的放大倍数Ks=35。
求：
（1）系统开环时，试计算调速范围D=30时的静差率s。
（2）当D=30,s=10%时，计算系统允许的稳态速降。
n d N
（3）如组成转速负反馈有静差调速系统，要求D=30,s=10%，在U*=10V时I=I，
n=nN，计算转速反馈系数α和放大器放大系数Kp。
先计算电动机的反电动势系数
Ce=
UN−INRa
=220−15.6×
1.5=0.131（V•minr）
系统开环时的额定转速降落
IN（Ra+Rrec+RL）
15.6×
（1.5+1+0.8）
C
∆nNop=
e
= ≈393（rmin）
0.131
（1）系统开环时，调速范围D=30时的静差率
s= D∆nN
nN+D∆nN
= 30×
393
1500+30×
≈0.887=88.7%；
（2）当D=30,s=10%时，系统允许的稳态速降
=1500×
0.1
30×
≈5.56（rmin）
（3）如组成转速负反馈有静差调速系统，要求D=30,s=10%，则系统开环放大系数
∆nop
K= −1=
393−1≈69.68；
5.56
α= n
转速反馈系数 U*
=10
≈0.0067（V•minr）
放大器放大系数Kp=KCe
Ksα
=69.68×
0.131≈38.93。
0.0067
Ci=Ri/τi=14µ
F
4h=3σ%=2（∆Cmax%）（λ−z）∆nN
n C n*
T∑n=63.4%
T
b m
5-1一台三相鼠笼异步电动机的铭牌数据为：
额定电压UN=380V，额定转速nN=960rmin，额定频率fN=50Hz，定子绕组为Y联接。
由实验测得定子电阻Rs=0.35Ω，定子漏感Lls=0.006H，定子绕组产生气隙主磁通的等效电感Lm=0.26H，
转子电阻Rr′=0.5Ω，转子漏感Ll′r=0.007H，转子参数已折算到定子侧，忽略铁芯损耗。
（1）画出异步电动机T形等效电路和简化电路。
（2）额定运行时的转差率sN，定子额定电流I1N和额定电磁转矩。
（3）定子电压和频率均为额定值时，理想空载时的励磁电流I0。
（4）定子电压和频率均为额定值时，临界转差率sm和临界转矩Tem，画出异步电动机的机械特性。
（1）
异步电动机T形等效电路
异步电动机简化电路
（2）由于额定转速nN=960rmin，同步转速n1=
60fN
np
=60×
50=1000（r
3
min），
额定运行时的转差率sN=
n1−n
n1
=1000−960
1000
=0.04
由异步电动机T形等效电路，
C1=1+
Rs+jω1Lls
jωL
=1+Lls
L
−j Rs
2πfL
=1+
0.006
0.26
0.35
−j ≈1.023−j0.004≈1.023
100π×
0.26
1m m Nm
可得转子相电流幅值
Ir′=
⎛
+CRr′
Us
2
+ω2（L+CL′）2
⎞
⎜R ⎟
⎜s 1s⎟
1 ls 1lr
⎝ N⎠
=
⎜0.35+1.023×
⎝
= 220
2
0.5⎞
⎟
0.04⎠
220
+（100π）2×
（0.006+1.023×
0.007）2
172.5939+17.0953
=15.9735（A）
气隙磁通在定子每相绕组中的感应电动势
⎜r⎟
E=I′ ⎛R′⎞
+ω2L′2=15.9735×
156.25+4.8361≈202.7352（V）
s
g r 1 lr
⎝N⎠
额定运行时的励磁电流幅值
I=Eg
0 ωL
=202.7352≈2.482（A）
1m
由异步电动机简化电路，额定运行时的定子额定电流幅值
I1N=
⎛ +=R2′⎞+ω2（L
=
⎜
+L′）2 ⎛0.35+ 0.5⎞
（0.006+0.007）2
⎝ ⎟
= ⎝ 2s2⎠02
0.04⎠
1⎜Rs.1225+⎟16.619ls lr
65 76
=16.316（4A）
额定电磁转矩
T=Pm
3n R′ 3×
3 0.5
r
= pI′2r= ×
15.97352×
≈91.37（N⋅m）（依据T形等效电路）
ωm ω1 sN
或
100π
0.04
Pm 3np
2Rr′
3×
3
2 0.5
Te= =
ω ω
I1Ns=
×
16.3164×
≈95.33（N⋅m）（依据简化等效电路）
m 1 N 100π 0.04
（3）定子电压和频率均为额定值时，理想空载时的励磁电流
I0=
R2+ω2（L
+L）2
0.352+（100π）2×
（0.006+0.26）2
=2.633（A）
s 1 ls m
（4）定子电压和频率均为额定值时，临界转差率
sm=
Rr′
R2+ω2（L
+L′）2
0.5
=0.122
临界转矩
Tem=
1 ls lr
3nU2 3×
3×
2202
ps =
2 ⎡R
R2 2
（L L）2⎤
200×
π×
[0.35+ 0.352+（100π）2×
（0.006+0.007）2]
=15ω51.83（sN+⋅m）s+ω1 ls+l′r
异步电动机的机械特性：
Sn
Sm
10
升级会员 