电力拖动自动控制系统课后答案解析.doc

电力拖动自动控制系统是工业生产中的重要组成部分，主要用于控制电动机的转速和扭矩，以满足各种机械设备的工作需求。在本课程中，我们探讨了如何通过理论计算和实际操作来优化这些系统的性能。 静差率（Static Error Rate, s）是衡量调速系统精度的一个关键指标，它定义为系统在满负荷运行时的实际速度与理想速度之间的差异占理想速度的比例。例如，在习题2.2中，如果系统允许的静差率s为2%，则在1000~100转/分的调速范围内，系统允许的最大静态速降为理想速度的2%。 调速范围（Speed Range, D）则是系统可达到的最高转速与最低转速之比，表示系统能覆盖的转速区间。例如，习题2.3中提到，如果系统在额定负载下最高转速为，最低转速为，那么调速范围D为两者的比值。同时，静差率s可以通过计算速度降落来确定，即在不同转速下额定速降保持不变。 龙门刨床工作台的调速问题（习题2.5）涉及到V-M（电压-电机）调速系统。这种系统通常采用直流电动机，通过改变电枢电压来调整转速。对于给定的电动机参数，我们可以计算在额定负载下的转速降落，以及开环系统的静差率。为了满足特定的调速性能，比如调速范围和静差率要求，需要对系统进行精确的参数计算和调整。 闭环调速系统的性能（如习题2.7、2.9、3.1等）往往优于开环系统，因为它们引入了反馈机制，可以自动纠正偏差。例如，通过转速负反馈，可以减少静差率并提高系统稳定性。在这些题目中，我们需要计算闭环系统的开环放大倍数，以确保在满足调速范围和静差率限制的同时，系统能稳定运行。 双闭环调速系统（习题3.1、3.2、3.3）结合了电流环（ACR）和速度环（ASR）的PI控制器，以实现更精确的电流和速度控制。在不同工况下，如电动机负载变化或堵转时，我们需要调整控制器的输出，以维持系统性能。 此外，对于速度测量，旋转编码器是一个常用的设备（习题2.13）。其分辨率和误差率取决于光栅数、倍频系数、计数器位数以及测量时间，适用于高速或低速的测量。 电力拖动自动控制系统的分析和设计涉及多个知识点，包括静差率、调速范围、系统动态性能（如阶跃响应）、反馈控制策略（如PI调节器）、以及电气元件参数的计算。通过解决这些问题，我们可以深入理解如何优化控制系统以满足实际应用的需求。