有一V-M调速(或PWM调速)系统:电动机参数PN=2.2kW, UN=220V, IN=12.5A, nN=1500 r/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?
(1) 在此系统中,当转速给定信号最大值Unm=15V时, n=nN=1500r/min;电流给定信号最大值Uim=10V时, 允许最大电流Icm=30A, 电抠回路总电阻R=1.4, PWM变换器的放大倍数Ks=30,电动机额定电流Is=20A, 电动势系数Ce=0.128V·min/r,现系统在Ln=5V, Idl=20A时稳定运行。求此时的稳态转速n=?ACR的输出电压Uc=?
(2)当系统在上述情况下运行时,电动机突然失磁(=0),系统将会发生什么现象?试分析并说明之。若系统能够稳定下来,则稳定后n=?Un=? Ui=? Id=? Uc=?
(3)该系统转速环按典型Ⅱ型系统设计,且按Mmin准则选择参数,取中频宽h=5,已知转速环小时间常数Tn=0.05s, 求转速环在跟随给定作用下的开环传递函数, 并计算出放大系数及各时间常数。
(4) 该系统由空载(IdL=0) 突加额定负载时, 电流Ⅰd和转速n的动态过程波形是怎样的?已知机电时间常数Tm=0.05s, 计算其最大动态速降△nmax和恢复时间t。