转速电流双闭环调速系统习题作业(10)(精)

⒈在转速电流双闭环直流调速系统中，两个调节器都采用PI调节器，转速给定电压不变，增加转速反馈系数，系统稳定后转速反馈电压是增加、减小还是不变？

⒉在转速电流双闭环直流调速系统中，两个调节器都采用PI调节器。当系统带额定负载运行时，转速反馈线突然断线，系统重新进入稳态后，电流调节器的输入偏差电压是否为零？为什么？

⒊在转速电流双闭环直流调速系统中，两个调节器都采用PI调节器，转速给定电压不变，增加转速反馈系数，系统稳定后转速是增加、减小还是不变？

⒋双闭环调速系统，转速和电流调节器都采用PI调节器，在稳定运行时，速度调节器的输人、输出电压各为多少？电流调节器的输人、输出电压各为多少？

⒌如果要改变双闭环系统的转速，可调节什么参数？改变转速调节器的放大倍数行不行？改变转速反馈系数行不行？如果要改变堵转电流（系统起动时的最大电流）应调节什么参数？ ⒍双闭环调速系统在突加给定的起动过程中，转速调节器为什么能迅速达到限幅值，其限幅值是如何整定的？

⒎双闭环调速系统对电网电压及负载扰动，其调节过程的特点是什么？

*⒏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Unm=15V，

nN=1500r/min，IN=20A，电流过载倍数为2，电枢回路总电阻R=2Ω，Ks=20，

*Ce=0.127V·min/r，求：（1）当系统稳定运行在Un=5V，IdL=10A时，系统的n、Un、Ui*、

Ui和Uc各为多少？（2）当电动机负载过大而堵转时，Ui*和Uc各为多少？

⒐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R=1.5Ω,

**UimUcm =8V，设Unm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。

（2）当电动机在最高转速发生堵转时的Ud0,Ui*,Ui,Uc值。

⒑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（1） =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：

Ui*应如何变化？（2）Uc应如何变化？（3）Uc值由哪些条件决定？

习题解答

⒈在转速电流双闭环直流调速系统中，两个调节器都采用PI调节器，转速给定电压不变，增加转速反馈系数，系统稳定后转速反馈电压是增加、减小还是不变？

解答：不变。

⒉在转速电流双闭环直流调速系统中，两个调节器都采用PI调节器。当系统带额定负载运行时，转速反馈线突然断线，系统重新进入稳态后，电流调节器的输入偏差电压是否为零？为什么？

解答：不是。因为转速调节器开路其输出为限幅值，而电流调节器在新的稳态时电磁转矩和负载转矩相等，使电动机稳速运行，这时的电流调节器输入偏差电压不为零，电流调节器达到限幅值，电动机的电枢电压也达到限幅值。

⒊在转速电流双闭环直流调速系统中，两个调节器都采用PI调节器，转速给定电压不变，增加转速反馈系数，系统稳定后转速是增加、减小还是不变？

解答：转速减小。

⒋双闭环调速系统，转速和电流调节器都采用PI调节器，在稳定运行时，速度调节器的输人、输出电压各为多少？电流调节器的输人、输出电压各为多少？

解答：在转速、电流双闭环调速系统中，如果转速、电流两个调节器都采用PI调节器，稳定运行时，它们的输人电压都为零。

转速调节器的输出电压为：UgiIfx

电流调节器的输出电压为：UkCengdIfRxRKS

⒌如果要改变双闭环系统的转速，可调节什么参数？改变转速调节器的放大倍数行不行？改变转速反馈系数行不行？如果要改变堵转电流（系统起动时的最大电流）应调节什么参数？

解答：如果要改变转速可调节给定电压Ugn或转速反馈系数a，改变转速调节器的放大倍数不行，改变转速反馈系数行。如果要改变堵转电流应调节转速调节器的输出限幅值Ug。或电流反馈系数。

⒍双闭环调速系统在突加给定的起动过程中，转速调节器为什么能迅速达到限幅值，其限幅值是如何整定的？

解答：电流调节器是否应达到限幅值，其限幅值是如何整定的？答：双闭环调速系统在突加给定时，由于电机的机械惯性，转速为零，使转速反馈电压礼为零，这时加在转速调节器输人端的偏差电压Un很大，而转速调节器的积分时间常数较小，所以转速调节器的输出能迅速达到限幅值，其限幅值按所要限制的最大电流值来整定，Ugidm。

电流调节器不应达到限幅值，否则将失去调节作用，其限幅值应大于最大的输出控制电压，Ukm 0CengdmIfzRKS。

⒎双闭环调速系统对电网电压及负载扰动，其调节过程的特点是什么？

解答：对电网电压的扰动无需等到电机转速发生变化，只要电枢回路电流发生变化时，由电流调节器调节即可，有效减小了电机转速的变化。负载扰动要电机的转速发生变化后，由转速调节器来调节。

*⒏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Unm=15V，

nN=1500r/min，IN=20A，电流过载倍数为2，电枢回路总电阻R=2Ω，Ks=20，

*Ce=0.127V·min/r，求：（1）当系统稳定运行在Un=5V，IdL=10A时，系统的n、Un、Ui*、

Ui和Uc各为多少？（2）当电动机负载过大而堵转时，Ui*和Uc各为多少？

解：(1)

*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

（2）堵转时，Ui*Idm15V，

Ud0CenIdRIdmR40*2Uc4V

KsKsKs20⒐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R=1.5Ω,

**UimUcm =8V，设Unm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。

（2）当电动机在最高转速发生堵转时的Ud0,Ui*,Ui,Uc值。

*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

⒑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（1） =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：

Ui*应如何变化？（2）Uc应如何变化？（3）Uc值由哪些条件决定？

*Uim8V0.1V/A 解: 1) Idm80A* 因此当电流从40A70A时， Ui 应从4V7V变化。

2) UC要有所增加。

3) UC取决于电机速度和负载大小。因为 Ud0EIdlRCenNIdlR

UcUd0CenIdR KsKs