设计转速调节器ASR，并计算其参数Rn、Cn。（R0＝40kΩ）

问答题

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中，已知直流电动机的额定数据为：P_N＝60kw，U_N＝220V，I_N＝308A，n_N＝1000r/min，电动势系数Ce＝0.196V·min/r，主回路总电阻Ra＝0.18Ω，整流装置放大倍数Ks=35，电磁时间常数T_l=0.012s，机电时间常数Tm=0.12s，电流反馈滤波时间T_oi=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，调节器ASR、ACR饱和输出电压U_im^*＝8V，U_ctm＝6.5V。系统的静、动态指标为：稳态无静差，调速范围D＝10。电流超调量σ_i%≤5%；空载启动到额定转速的速度超调量σ_n%≤10%。试求：

设计转速调节器ASR，并计算其参数Rn、Cn。（R₀＝40kΩ）

参考答案：

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1.问答题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中，已知直流电动机的额定数据为：P_N＝60kw，U_N＝220V，I_N＝308A，n_N＝1000r/min，电动势系数Ce＝0.196V·min/r，主回路总电阻Ra＝0.18Ω，整流装置放大倍数Ks=35，电磁时间常数T_l=0.012s，机电时间常数Tm=0.12s，电流反馈滤波时间T_oi=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，调节器ASR、ACR饱和输出电压U_im^*＝8V，U_ctm＝6.5V。系统的静、动态指标为：稳态无静差，调速范围D＝10。电流超调量σ_i%≤5%；空载启动到额定转速的速度超调量σ_n%≤10%。试求：设计电流调节器ACR，计算其参数R_i、C_i、C_oi。画出其电路图，调节器输入电阻R₀＝40kΩ。

参考答案：

2.问答题 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中，已知直流电动机的额定数据为：P_N＝60kw，U_N＝220V，I_N＝308A，n_N＝1000r/min，电动势系数Ce＝0.196V·min/r，主回路总电阻Ra＝0.18Ω，整流装置放大倍数Ks=35，电磁时间常数T_l=0.012s，机电时间常数Tm=0.12s，电流反馈滤波时间T_oi=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，调节器ASR、ACR饱和输出电压U_im^*＝8V，U_ctm＝6.5V。系统的静、动态指标为：稳态无静差，调速范围D＝10。电流超调量σ_i%≤5%；空载启动到额定转速的速度超调量σ_n%≤10%。试求：
确定电流反馈系数β（设启动电流限制在1.5I_N以内）和转速反馈系数α。

参考答案：

3.问答题 如下图所示为一个由三相全控桥晶闸管装置供电的转速电流双闭环直流调速系统结构图，速度调节器和电流调节器均采用PI调节器。直流电动机的额定参数为：U_nom=220V，I_nom=40A，n_nom=3000rpm。整流装置放大倍数Ks=50，电流允许过载倍数λ＝2，电枢回路总电阻R＝0.7Ω，电枢回路电感为L＝0.007H，电流环滤波时间T_oi=0.0023s，若速度的最大给定电压、速度调节器输出限幅值均为10V。放大器的输入电阻R₀=20KΩ。试回答：

系统在稳态运行时，励磁突然失去励磁，系统重新进入稳态。此时，电动机的转速是否变化？

参考答案：电动机突然失磁时，根据电动机的调速特性，，电动机的转速有上升的趋势。但由于电动机有剩磁，电动机的电磁转矩突减，根据电动机...

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4.问答题 如下图所示为一个由三相全控桥晶闸管装置供电的转速电流双闭环直流调速系统结构图，速度调节器和电流调节器均采用PI调节器。直流电动机的额定参数为：U_nom=220V，I_nom=40A，n_nom=3000rpm。整流装置放大倍数Ks=50，电流允许过载倍数λ＝2，电枢回路总电阻R＝0.7Ω，电枢回路电感为L＝0.007H，电流环滤波时间T_oi=0.0023s，若速度的最大给定电压、速度调节器输出限幅值均为10V。放大器的输入电阻R₀=20KΩ。试回答：

画出电流环的动态结构图，为了使电流超调σ_i%＝4.3%，电流调节器应采用什么形式，电流环的剪切频率是多少？若调节器本身放大倍数提高，σ_i%变化趋势如何？

参考答案：

5.问答题 如下图所示为一个由三相全控桥晶闸管装置供电的转速电流双闭环直流调速系统结构图，速度调节器和电流调节器均采用PI调节器。直流电动机的额定参数为：U_nom=220V，I_nom=40A，n_nom=3000rpm。整流装置放大倍数Ks=50，电流允许过载倍数λ＝2，电枢回路总电阻R＝0.7Ω，电枢回路电感为L＝0.007H，电流环滤波时间T_oi=0.0023s，若速度的最大给定电压、速度调节器输出限幅值均为10V。放大器的输入电阻R₀=20KΩ。试回答：

若电动机在高速下堵转（n＝0），试计算主回路整流电压U_d0，速度调节器ASR输出U_i^*，电流调节器ACR输出U_ct以及反馈电压Un、U_i的值。

参考答案：

6.问答题 如下图所示为一个由三相全控桥晶闸管装置供电的转速电流双闭环直流调速系统结构图，速度调节器和电流调节器均采用PI调节器。直流电动机的额定参数为：U_nom=220V，I_nom=40A，n_nom=3000rpm。整流装置放大倍数Ks=50，电流允许过载倍数λ＝2，电枢回路总电阻R＝0.7Ω，电枢回路电感为L＝0.007H，电流环滤波时间T_oi=0.0023s，若速度的最大给定电压、速度调节器输出限幅值均为10V。放大器的输入电阻R₀=20KΩ。试回答：

电流反馈系数β和速度反馈系数α为多少？

参考答案：

7.问答题 如下图所示为一个由三相全控桥晶闸管装置供电的转速电流双闭环直流调速系统结构图，速度调节器和电流调节器均采用PI调节器。直流电动机的额定参数为：U_nom=220V，I_nom=40A，n_nom=3000rpm。整流装置放大倍数Ks=50，电流允许过载倍数λ＝2，电枢回路总电阻R＝0.7Ω，电枢回路电感为L＝0.007H，电流环滤波时间T_oi=0.0023s，若速度的最大给定电压、速度调节器输出限幅值均为10V。放大器的输入电阻R₀=20KΩ。试回答：

调节哪些量可以改变电动机的转速？

参考答案：

调节系统的给定电压Un^*，或转速的反馈系数α均可改变转速。

8.问答题 一个由三相零式晶闸管装置供电的转速、电流双闭环直流调速系统。其基本数据如下：直流电动机：P_nom＝60kw，U_nom＝220V，I_dnom＝305A，n_nom＝1000rpm，Ce＝0.2V/rpm。
主回路电阻：R=0.18Ω。系统调速范围D＝10。
晶闸管整流装置放大倍数：Ks=30。
电磁时间常数：T_l=0.012s，机电时间常数：Tm=0.12s。
电流环滤波时间：T_oi=0.0025s，转速环滤波时间常数：Ton=0.0141s。
额定转速时的给定电压Unnom^*＝15V，转速调节器ASR的输出限幅电压Uim^*＝12V。
计算空载起动到额定转速的时间。

参考答案：

9.问答题 一个由三相零式晶闸管装置供电的转速、电流双闭环直流调速系统。其基本数据如下：直流电动机：P_nom＝60kw，U_nom＝220V，I_dnom＝305A，n_nom＝1000rpm，Ce＝0.2V/rpm。
主回路电阻：R=0.18Ω。系统调速范围D＝10。
晶闸管整流装置放大倍数：Ks=30。
电磁时间常数：T_l=0.012s，机电时间常数：Tm=0.12s。
电流环滤波时间：T_oi=0.0025s，转速环滤波时间常数：Ton=0.0141s。
额定转速时的给定电压Unnom^*＝15V，转速调节器ASR的输出限幅电压Uim^*＝12V。
计算最低速起动时的超调量。

参考答案：

10.问答题 一个由三相零式晶闸管装置供电的转速、电流双闭环直流调速系统。其基本数据如下：直流电动机：P_nom＝60kw，U_nom＝220V，I_dnom＝305A，n_nom＝1000rpm，Ce＝0.2V/rpm。
主回路电阻：R=0.18Ω。系统调速范围D＝10。
晶闸管整流装置放大倍数：Ks=30。
电磁时间常数：T_l=0.012s，机电时间常数：Tm=0.12s。
电流环滤波时间：T_oi=0.0025s，转速环滤波时间常数：Ton=0.0141s。
额定转速时的给定电压Unnom^*＝15V，转速调节器ASR的输出限幅电压Uim^*＝12V。
请设计转速调节器，并计算其参数。

参考答案：