带电流截止负反馈转速单闭环直流调速系统建模与仿真
2015年4月
目录
一、设计参数 (1)
二、设计背景 (1)
2.1问题的提出 (1)
2.2解决办法 (1)
三、带电流截止负反馈闭环直流调速系统 (2)
3.1总原理图 (2)
3.2电流截止反馈环节 (2)
3.3带电流截止负反馈闭环直流调速系统结构框图和静特性 (3)
四、参数设计 (5)
4.1基本参数的计算 (5)
4.2判别系统稳定性 (6)
4.3PI调节器的设计 (7)
4.4取样电阻的选择 (10)
五、Matlab建模与仿真 (10)
5.1带P I调节器的闭环直流调速系统 (10)
5.2加入电流截止负反馈 (11)
六、波形分析及结论 (16)
6.1没有电流截止负反馈 (16)
6.2加上电流截止负反馈 (16)
6.3结论 (16)
一、设计参数
电动机：额定数据为3kW P N =，220V U N =，17.5A I N =，1500r/min n N =，电
枢电阻Ω=1.2R a ，22m 3.53N GD ?=；
晶闸管触发整流装置：三相桥式可控整流电路，整流变压器Y/Y 联结，二次线电压230V U 2l =，二次线电压电压放大系数44K s =；
V-M 系统电枢回路总电阻2.8Ω；
要求：生产机械要求调速范围10D =，静差率2%S ≤，21A I 2.1N ==dcr I ，A I I N dbl 3177.1==,10V U *
n =
二、设计背景
2.1问题的提出
众所周知，直流电动机全电压起动时，如果没有限流措施，会产生很大的冲击电流，这不仅对电机换向不利，对过载能力低的电力电子器件来说，更是不能允许的。
采用转速负反馈的闭环调速系统突然加上给定电压时，由于惯性，转速不可能立即建立起来，反馈电压仍为零，相当于偏差电压，差不多是其稳态工作值的 1+K 倍。这时，由于放大器和变换器的惯性都很小，电枢电压一下子就达到它的最高值，对电动机来说，相当于全压起动，当然是不允许的。
另外，有些生产机械的电动机可能会遇到堵转的情况。例如，由于故障，机械轴被卡住，或挖土机运行时碰到坚硬的石块等等。由于闭环系统的静特性很硬，若无限流环节，硬干下去，电流将远远超过允许值。如果只依靠过流继电器或熔断器保护，一过载就跳闸，也会给正常工作带来不便。
2.2解决办法
为了解决反馈闭环调速系统的起动和堵转时电流过大的问题，系统中必须有自动限制电枢电流的环节。根据反馈控制原理，要维持哪一个物理量基本不变，就应该引入那个物理量的负反馈。那么，引入电流负反馈，应该能够保持电流基本不变，使它不超过允许值。
但是，这种作用只应在启动和堵转时存在，再正常运行时又得取消，让电流自由的随负
载增减。这种当电流大到一定程度时才出现的电流负反馈，叫做电流截止负反馈亏，简称截流反馈。
三、带电流截止负反馈闭环直流调速系统
3.1总原理图 +--+
图1 带电流截止负反馈闭环直流调速系统原理图
本系统采用带电流截止负反馈的转速负反馈主电路结构，其原理图如图1所示。
图中的电动机的电枢回路由晶闸管组成的三相桥式整流电路供电，通过与电动机同轴刚性连接的测速发电机TG 检测电动机的转速，并经转速反馈环节分压后取出合适的转速反馈信号n U ，此电压与转速给定信号*
n U 经速度调节器ASR 综合调节，ASR 的输出作为移相触发器的控制电压c U ，由此组成转速负反馈单闭环直流调速系统。改变*n U 即可调节电动机的转速。
在本系统中ASR 采用比例积分调节器，属于无静差调速系统。为了防止在起动和运行过程中出现过大的电流冲击，系统引入了电流截止负反馈以限止电流不超过其允许的最大值。 3.2电流截止负反馈环节
直流调速系统中的电流截止负反馈环节如图2所示，电流反馈信号取自串入电动机电枢回路中的小阻值电阻s R ，s d R I 正比于电流。
设dcr I 为临界的截止电流，当电流大于dcr I 时将电流负反馈信号加到放大器的输入端，当电流小于dcr I 时将电流反馈切断。
为了实现这一作用，须引入比较电压com U 。图3中利用独立的直流电源作比较电压，其大小可用电位器调节，相当于调节截止电流。在s d R I 与com U 之间串接一个二极管ＶＤ，当com s d U R I >时，二极管导通，电流负反馈信号Ｕｉ即可加到放大器上去；当com s d U R I ≤时，二极管截止，i U 即消失。显然，在这一线路中，截止电流s com dcr R U I =。
图2 利用独立直流电源作比较电压 图3 利用稳压管产生比较电压
3.3带电流截止负反馈闭环直流调速系统稳态结构框图和静特性
电流截止负反馈环节的输入输出特性如图4所示，它表明：当输入信号）（com s d U -R I 为
正值时，输出和输入相等；当）（com s d U -R I 为负值时，输出为零。这是一个非线性环节（两
段线性环节），将它画在方框中，再和系统的其它部分联接起来，即得带电流截截止负反馈的闭环调速系统稳态结构图5所示，图中i U 表示电流负反馈信号电压，n U 表示转速负反馈信号电压。
图4 电流截止负反馈环节的输入-输出特性
图5 带电流截止负反馈的闭环直流调速系统稳态结构框图
由图5可写出该系统两段静特性的方程式。当dcr d I I ≤时，电流负反馈被截止，静特性和只有转速负反馈调速系统的静特性相同，即 ）（）（K 1
C RI -K 1C U K K n e d e *n
s p ++= dcr d I I >后，引入了电流负反馈，静特性变成
）（）（）（）（K 1C RI -U -I R K 1C K K -K 1C U K K n e d com d s e s p e *
n
s p +++= ）（）（）（）（K 1C I R K K R -K 1C U U K K e
d s s p
e com *n s p ++++= 对应上式的静特性如图6
图6 带电流截止负反馈闭环调速系统的静特性
电流负反馈被截止时相当于图中的CA 段，它就是闭环调速系统本身的静特性，显然是比较硬的。电流负反馈起作用后，相当于图中的的AB 段。我们可以看出，AB 段和CA 段相比有两个特点：
1）电流负反馈的作用相当于在主电路中串入一个大电阻s s p R K K ，因而稳态速降极大，特性急剧下垂。
2）比较电压com U 与给定电压*
n U 的作用一致，好像把理想空载转速提高到
）（）（K 1C U U K K n e com *n s p '0++=
即把'0n 提高到图中的D 点。当然，图中用虚线画出的DA 段实际上是不起作用的。
这样的两段式静特性常称作下垂特性或挖土机特性。当挖土机遇到坚硬的石块而过载时，电动机停下，电流也不过是堵转电流dbl I ，令n=0，得
s s p com *n s p dbl R K K R U U K K I ++=
）（
一般R R K K s s p >>，因此 s
com *n
dbl R U U I +≈ dbl I 应小于电动机允许的最大电流，一般为（1.5～2）N I .另一方面，从调速系统的稳态性能上看，希望CA 段的运行乏味足够大，截至电流dcr I 应大于点击的额定电流。例如≥dcr I （1.1～1.2）N I 。这些就是设计电流截止负反馈环节参数的依据。
四、参数设计
4.1基本参数的计算
电动机的电动势系数
min/r 0.1327V min/r V 1500
1.217.5-220n R I -U C N a N N e ?=??== 当满足调速范围10D =，静差率5%S ≤时，系统额定负载的稳态速降
3.06r/min r/min 0.02-1100.021500s -1D s n n N cl =??≤=
?）
（）（ 开环系统的额定速降为 n 369.25r/mi r/min 0.1327
2.817.5C R I n e N op =?==? 闭环系统的开环放大系数应为
119.671-3.06
369.251-n n K cl op =≥??=
转速反馈系数 0.006671500
10n U N *n ==≈α 运算放大器系数
54.110.1327
440.00667119.67K K K e s p =?≥=α 4.2判别系统稳定性
首先应确定主电路的电感值，用以计算电磁时间常数。为了保证最小电流=dmin I （5%～10%）N I 时仍能连续，即
dmin
2I U 0.693
L = 现在 132.8V V 3
2303U U 2l 2===
取N dmin 8%I I =，则 65.736mH 8%
17.5A 132.8V 0.693L =??
= 取0.0627H 65.7mH L ==
计算系统中各环节的时间常数：
电磁时间常数 0.02346s s 2.8
0.0657R L T l ===
机电时间常数
0.15674s s 0.1327300.1327375 2.83.53C 375C R GD T m e 2m =????==π
对于三相桥式整流电路，晶闸管装置的滞后时间常数
0.00167s T s =
为保证系统稳定，K 应满足：
100.610.00167
0.023460.001670.001670.023460.15674T T T T T T K 2
s l 2s s l m =?++?=++<）（）（ 按稳态调速性能指标要求119.67K ≥，因此，此闭环系统不稳定。
4.3PI 调节器的设计
在设计闭环调速系统时，常常会遇到动态稳定性与稳态性能指标发生矛盾的情况，这时，必须设计一个合适的动态校正装置，用它来改造系统，使它同时满足动态稳定性和稳态性能指标两方面要求。
动态校正的方法很多，而且对于一个系统来说，能够符合要求的校正方案也不是唯一的。在电力拖动自动控制系统中，最常用的是串联校正和反馈校正。串联校正比较简单，也容易实现。对于带电力电子变换器的直流闭环调速系统，由于其传递函数的阶次较低，一般采用PID 调节器的串联校正方案就能完成动态校正的任务。
PID 调节器中有PD 、PI 和PID 三种类型。由于PD 调节器构成的超前校正，可提高系统的稳定裕度，并获得足够的快速性，但稳定精度可能受到影响；由PI 调节器构成的滞后校正，可以保证稳定精度，却是以对快速性的限制来换取系统稳定的。一般调速系统的要求以动态稳定性和稳态精度为主，对快速性要求差一些，所以采用PI 调节器。
现在我们利用PI 调节器来校正，原始系统的开环传递函数 )1s T s T T )(1s T (K
)s (W m 2l m s +++=
已知0.00167s T s =，0.02346s T l =，0.15674s T m =，119.67K =，在这里，l m 4T T >，因此分母中的二次项)1s T s T T (m 2
l m ++可以分成两个一次项之积，即
10.15674s 0.003677s 1s T s T T 2m 2l m ++=++
)10.02872s )(1s 12802.0(++=
于是，原始闭环系统的开环传递函数是
)
102872.0)(112802.0)(100167.0(67.119)s (W +++=s s s 相应的闭环对数幅频及相频特性如图7，其中三个转折频率分别为
11181.712802.011-===s s
T ω 12234.820.0287211-===s s
T ω 133598.8000167.011-===
s s T ω 而
41.56dB 20lg119.6720lgK ==
由图7可见，相角裕度γ和增益裕度GM 都是负值，所以原始闭环系统不稳定。这与以上的判断一致。
考虑原始系统中已包含放大系数为p K 的比例调节器，现在换成PI 调节器，它在原始系统的基础上先添加的传递函数为
s
K s K s p pi ττ1)(W K 1pi p += 由于原始系统不稳定，表现为放大系数K 过大，截止频率过高，应该设法把它们压下来。因此，把校正环节的转折频率，τpi K 1设置在远低于原始系统截止频率1c ω处。可令1T =τ，使校正装置的比例微分项1+s K pi τ与原始系统中时间常数最大的惯性环节1T 11+s 对消，从而选定1pi T K =τ。
图7 原始闭环直流调速系统的伯德图
其次，为了使校正后的系统具有足够的稳定裕度，它的对数幅频特性应以-20dB/dec 的频率穿过0dB 先，即使2
c21T <ω。 取0.12802s T K 1pi ==τ，为了使1-2c234.82s 1=<
T ω ，取1230-=s c ω，在图7中查得27.1dB L 1=，因而-27.1dB L 2= 。
则
pi p p pi 2K K -20lg K 1K 1-20lg
L ==ττ 所以27.1dB K K 20lg pi p
=，得 2.389K pi = 而且0.05359s s 2.389
0.12802K T pi 1===τ 于是，PI 调节器的传递函数为
0.05359s
10.12802s s W pi +）（ 校正后的伯德图为图8。
图8 校正后闭环直流调速系统的伯德图
从图8可以看出，校正后的系统稳定指标γ和GM 都已变成较大的的正值，有足够的稳定裕度，但快速性被压低了很多，显然这是一个偏于稳定的方案。
4.4取样电阻的选择
根据公式：
≥dcr I (1.1～1.2)N I ，即：19.25～21A
dbl I 一般为（1.5～2）N I ，即：26.25～35A
d
com s I U R = s
*n com dbl R U U I +=，则dbl I 取值不能小于：Ω===47.02110I U I dbl *n min 且R 如果过小，会导致dbl I 不符合要求
但是，考虑到实际采样电阻功耗不可以过大，所以采用取样电阻：Rs=1m Ω，之后采样电压经过运放放大1000倍（等效电阻为1Ω）
自测题5 一、填空题 1．图T5-1所示理想反馈模型的基本反馈方程是A f＝（）＝（）=（）。 2．图T5-1中开环增益A与反馈系数B的符号相同时为（）反馈，相反时为（）反馈。 3．图T5-1若满足条件（），称为深度负反馈，此时x f≈（）,A f≈（）。 4．根据图T5-1，试用电量x（电流或电压）表示出基本反馈方程中的各物理量： 开环增益A=（），闭环增益A f＝（），反馈系数B=（），反馈深度F=（），环路传输函数T＝（）. 图T5-1 5．负反馈的环路自动调节作用使得（）的变化受到制约。 6．负反馈以损失（）增益为代价，可以提高（）增益的稳定性；扩展（）的通频带和减小（）的非线性失真。这些负反馈的效果的根本原因是（）。 7．反馈放大器使输入电阻增大还是减小与（）和（）有关，而与（）无关。 8．反馈放大器使输出电阻增大还是减小与（）和（）有关，而与（）无关。 9．电流求和负反馈使输入电阻（），电流取样负反馈使输出电阻（）。 10．若将发射结视为净输入端口，则射极输出器的反馈类型是（）负反馈，且反馈系数B＝（）。 解： 1、，， 2、负，正 3、，， 4、，，，， 5、取样信号 6、闭环、闭环、闭环增益、取样信号、负反馈环路的自动调节功能使取样信号的变化受到制约 7、求和方式、反馈极性，取样方式 8、取样方式、反馈极性，求和方式 9、减小、增加 10、电压串联、1 二、单选题 1．要使负载变化时，输出电压变化较小，且放大器吸收电压信号源的功率也较少，可
以采用（）负反馈。 A. 电压串联 B.电压并联 C.电流串联 D.电流并联 2．某传感器产生的电压信号几乎没有带负载的能力（即不能向负载提供电流）。要使经放大后产生输出电压与传感器产生的信号成正比。放大电路宜用（）负反馈放大器。 A. 电压串联 B. 电压并联 C. 电流串联 D. 电流并联 3．当放大器出现高频（或低频）自激时，自激振荡频率一定是（）。 A. 特征频率 B. 高频截止频率 C. 相位交叉频率 D 增益交叉频率 解： 1、A 理由：电压取样负反馈使输出电阻减小，故负载变化时，输出电压变化会因此减小。 电流求和负反馈（串联）使输入电阻增加，故可使放大器因此而吸收电压信号源的功率减小。 2、A 理由：采用电流求和（串联）负反馈，使输入电阻增大，从而传感器电压信号对放大器提供电流很小；采用电压取样负反馈可以稳定电压增益，保证了输出电压与传感器输入电压成正比。 3、C 理由：相位交叉频率其实也就是满足自激振荡相位条件的频率。 三、在图T5－2所示电路中，为深反馈放大器，已知 为两个输出端。求（1）若从输出，试判别反馈组态，并估算； （2）若从输出，重复（1）的要求； （3）若将减小，反馈强弱有何变化？若时，。 图T5－2 解： （1）从或输出时，从极性上看，因为构成反馈元件，且与串接，则为负反馈，从输出构成电流串联负反馈，把反馈网络分离出来，见图(b) (2)从输出时为电压串联负反馈，见图（c）因为与并接，取自 同样把反馈支路分离出来，见图（d），可得
成绩评定表
课程设计任务书
目录 1. 课程设计的目的与作用 (1) 1.1课程设计的目的 (1) 1.1课程设计的作用 (1) 2设计任务及所用Multisim软件环境介绍 (2) 2.1设计任务 (2) 2.2 Multisim软件环境介绍 (2) 3 电路模型的建立 (4) 4 理论分析及计算 (6) 5 仿真结果分析 (7) 5.1无极间反馈 (7) 5.2加入极间反馈 (10) 6 设计总结和体会 (14) 7 参考文献 (14)
1. 课程设计的目的与作用 1.1课程设计的目的 学习电压串联负反馈电路，掌握电压串联负反馈电路的工作原理。通过对它的学习，对负反馈对放大电路性能的影响有进一步的理解和掌握，学会对其进行静态分析、动态分析等相关运算，利用Multisim软件对电压串联负反馈电路仿真实现。 根据实例电路图和已经给定的原件参数，使用Multisim软件模拟出电压串联负反馈电路课后练习题，并对其进行静态分析，动态分析，显示波形图，计算数据等操作，记录结果和数据；与此同时，更好的应用于以后的学习与工作中，切实对自身能力的提高有所帮助。 1.1课程设计的作用 模拟电子技术课程设计是在“模拟电子技术”课程之后,集中安排的重要实践性教学环节。学生运用所学的知识,动脑又动手,在教师指导下,结合某一专题独立地开展电子电路的设计与实验,培养学生分析、解决实际电路问题的能力。该课程的任务是使学生掌握数字电子技术方面的基本概念、基本原理和基本分析方法，重点培养学生分析问题和解决问题的能力，初步具备电子技术工程人员的素质，并为学习后继课程打好基础。 课程设计师某门课程的总结性教学环节，会死培养学生综合运用本门课程及有关选修课的基本知识去解决某一实际问题的训练，加深课程知识的理解。在真个教计划中，它起着培养学生独立工作能力的重要作用。设计和实验成功的电路可以直接在产品中使用。
综合训练项目一 题目：转速、电流反馈控制直流调速系统的仿真 期：学 专业: 级：班 名：姓
学号：指导教师：辽宁工程技术大学 成绩评定表
综合训练项目一 题目：转速、电流反馈控制直流调速系统的仿真 目的：通过仿真，学生可以对各模块性能、电路连接情况有所了解并直观地看到仿真结果；通过对仿真参数进行调整，可以使学生了解参数变化对系统性能的影响。 要求：针对知识单元二的转速、电流双闭环直流调速系统的调节器工程设计方法，利用MATLAB/simulink中的电力系统工具箱搭建系统仿真模型，验证调节器工程设计方法得到的参数并合理调节参数，利用该模型学生可以分析双闭环直流调速系统的启动性能、系统突加减变负载运行工况下的速度、电流及转矩变化情况以及系统抗电网电压等各种扰动下的速度响应。 任务:某晶闸管供电的双闭环直流调速系统,整流装置采用三相桥式电路，基本数据如下：直流电动机：220V，136A，1460r/min，Ce=0.132V·min/r,允许?k?40； 电枢回路总电阻过载倍数，；晶闸管装置放大系数 ?0.5R??1.5s T?0.0017sT?0.18ssT?0.03，电流反，机电时间常数，电磁时间常数 msl?s?0.002T，转速反馈系数馈滤波时间常数，电流反馈系数A V/?0.05oi?，空载起动到额定转速时的转速超调量要求转速无静差，rmin/0.05V????10%。n1、采用工程设计方法设计电流调节器和速度调节器,建立各自的动态数学模型； 2、用MATLAB/Simulink仿真软件建立电流环仿真模型； 3、分析电流环不同参数下的仿真曲线； 4、用MATLAB建立转速环仿真模型； 5、分析转速环空载启动、满载启动、抗扰波形图仿真曲线； 6、针对仿真模型进行演示答辩，考查其掌握程度 转速、电流反馈控制直流调速系统的仿真
本科毕业设计(论文) 题目：基于MATLAB的微机保护算法仿真 学生姓名： 学号：05843420 专业班级：电气工程及其自动化1班 指导教师：
基于MATLAB的微机保护算法仿真 摘要 基于MATLAB软件，运用Simulink工具完成一种继电保护微机保护数据采集和处理系统。主要基于两点法、突变量算法、对称分量选相法等传统的微机保护算法，搭建MATLAB的仿真模型，根据采集的输入电气量的采样数据进行分析、运算和判断，以实现相应的继电保护功能。本文对MATLAB软件如何应用于微机保护做了详细说明，并运用MATLAB的动态仿真工具对电力系统中的故障以及微机保护的算法进行了仿真分析，说明了MATLAB在微机继电保护中应用的可行性。同时本文对工程中常用微机保护算法进行了原理层面的分析，并运用模型对各种算法的性能进行了仿真和研究，有很重要的现实意义。 关键词：MATLAB；微机保护；算法；采样数据
Microcomputer protection algorithm based on MATLAB simulation Abstract Based on MATLAB software, using Simulink tools perform one computer protection relay data acquisition and processing systems. Mainly based on two-point method, the amount of mutation algorithms, symmetric phase selector and other traditional computer protection algorithms to build MATLAB simulation model, based on the amount of collected samples of the input electrical data analysis, calculation and judgment, in order to achieve the corresponding relay protection. In this paper, MATLAB software how to apply a detailed description of computer protection, and the use of MATLAB dynamic simulation tool for power system failures and computer protection algorithms for the simulation analysis, illustrates the application of MATLAB in the feasibility of relay protection . This paper also commonly used in engineering computer protection algorithms theory level of analysis, and the use of models for the performance of various algorithms and simulation studies, there is a very important practical significance. Keywords：MATLAB；Microcomputer Protection；Algorithm; Sampling Data
第三章负反馈放大电路 一、填空题 1、两级放大电路第一级电压放大倍数为100，第二极电压放大倍数为60，则总的电压放大 倍数为 6000 。 2、多级放大电路常用的耦和方式有容抗、直接和变压器三种形式。 3、阻容耦合的缺点是不适合传送频率很的或变换缓慢的信号。 4、在多级放大电路里，前级是后级的输出端后级是前级的负载。 5、反馈放大电路是由放大电路和反馈电路两部分组成。反馈电路是跨接在 输入端和输出端之间。 6、负反馈对放大电路有下列几方面的影响：使放大倍数降低，放大倍数的稳定性___提高_______，输出波形的非线性失真改善，通频带宽度加宽，并且改变了输入电阻和输出电阻。 7、对共射极电路来说，反馈信号引入到输入端三极管发射极上，与输入信号串联起来，称为串联反馈；若反馈信号引入到输入端三极管的集极上，与输入信号并联起来，称为并联反馈。 8、射极输出器的特性归纳为：电压放大倍数约1 ，电压跟随性好，输入阻 抗___大________，输出阻抗小，而且具有一定的电流放大能力和功率放大能力。 9、设三级放大电路，各级电压增益分别：20dB，20dB，20dB。输入信号电压 为u i=3mV，求输出电压u O= 。 10、使放大电路净输入信号减小的反馈称为负反馈；使净输入信号增加的反馈称为正反馈。 11、判别反馈极性的方法是瞬时极性法。 12、放大电路中，引入直流负反馈，可以稳定静态工作点；引入交流负反馈，可以稳定电压放大倍数。 13、为了提高电路的输入电阻，可以引入串联负反馈；为了在负载变化时，稳定 输出电流，可以引入电流负反馈；为了在负载变化时，稳定输出电压，可以引入电压负反馈。 14、射极输出器的集电极为输入回路和输出回路的公共端，所以它是一种共集 放大电路。 15、射极输出器无电压放大作用，但有电流放大和功率放大作用。 16、为了放大缓慢变化的非周期信号或直流信号,放大器之间应采用( C ) A.阻容耦合电路 B.变压器耦合电路 C.直接耦合电路 D.二极管耦合电路 17、两级放大器中各级的电压增益分别是20dB和40dB时，总的电压增益应为( A )。 18、如果输入信号的频率很低，最好采用( B )放大器。 A.变压器耦合 B.直接耦合 C.阻容耦合 D.电感耦合 19、在阻容耦合放大器中，耦合电容的作用是( A )。 A.隔断直流，传送交流 B.隔断交流，传送直流 C.传送交流和直流 D.隔断交流和直流
多级负反馈放大器的研究 一．实验目的 (1)掌握用仿真软件研究多级负反馈放大电路。 (2)学习集成运算放大器的应用，掌握多级集成运算放大器的工作特点。 (3)研究负反馈对放大器性能的影响，掌握负反馈放大器性能指标的测试方法。 1)测试开环和闭环的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、反馈网络的电压反馈系数和通频带； 2)比较电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和通频带在开环和闭环时的差别； 3）观察负反馈对非线性失真的改善。 二．实验原理 1.基本概念 在电子电路中，将输出量的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回路，用来影响其他输入量的措施称为反馈。 若反馈的结果使净输入量减小，则称之为负反馈；反之，称之为正反馈。 实验电路如下图所示，该放大电路有两级运放构成的反向比例器组成，在末级的输出端引入了反馈网络Cf,Rf2,和Rf1，构成了交流电压串联负反馈电路。 2.放大器的基本参数 1）开环参数 将反馈支路的A点与P点断开，与B点相连，便可得到开环时的放大电路。由此可测出开环时放大电路的电压放大倍数Av、输入电阻Ro、反馈网路的电压反馈系数Fv和通频带BW,即
2）闭环参数:通过开环时放大电路的电压放大倍数Av、输入电阻Ri、输入电阻Ro、反馈网络的电压反馈系数Fv和上下限频率，可以计算求得多级负反馈放大电路的闭环电压放大倍数Avf、输入电阻Rif、输出电阻Rof和通频带BWf的理论值，即 负反馈放大电路的闭环特性的实际测量值为：
上述所得结果与开环测试时由式（2.5-3）所计算的理论值近似相等，否则应找出原因后重新测量。 在进行上述测试时，应保证各点信号波形与输入信号为同频率且不知真的正弦波，否则应找出原因，排除故障后再进行测量 三．实验内容 （1）实验电路图如下所示： (2)调节J1，使开关A端与B端相连，测试电路的开环基本特性。 1)将信号发生器输出调为1kHz、20mv（峰峰值）正弦波，然后接入放大器的输入端，得到网络（未接入负载时）的波特图，如下图所示。
摘要 短路故障也称为横向故障，是破坏电力系统正常安全稳定运行的主要原因。一般分为四种常见的短路情况，分别是三相短路，两相短路、单相接地短路及两相接地短路。利用传统的数学计算分析电力系统故障情况不但工作量大而且危险性高。课题中利用了MATLAB软件对电力系统短路故障进行仿真模拟，这样既可以不偏离实际情况又可以减少实验的危险性。首先建立一个空白的模型，选择Simulink元件库中本身具有的电力系统模块库的模块，分别建立无穷大功率电源供电系统系统和有限大功率电源供电系统，得出四种短路情况分别发生时的图形，然后对两种不同供电系统发生三相短路的进行数学计算得出周期电流的幅值大小和冲击电流的大小。通过相关的系统仿真与计算，结果表明利用MATLAB软件对电力系统进行仿真，方便快捷，同时也具有很高的可靠性。 关键词：短路故障；MATLAB；电力系统
ABSTRACT Short circuit, also known as lateral fault, is the main reason for the destruction of normal power system safe and stable operation. Generally divided into four common short-circuit conditions, which are three-phase short, two-phase short circuit, single-phase ground short circuit and two ground fault. Calculation of power system failure not only a heavy workload and high-risk use of traditional mathematics. The use of MATLAB software subject to short circuit power system simulation, so that both can not deviate from the actual situation and can reduce the risk of the experiment. First create a blank model, select Simulink component library itself has a power system module library modules, namely the establishment of the infinite power supply system power supply systems and limited system, draw graphics were four short-circuit occurs, Then two different phase short-circuit of the power supply system mathematically calculated the amplitude of the current cycle and the impact of the current size. Related systems through simulation and calculation results show that the use of MATLAB software for power system simulation, convenient, but also has high reliability. Key words short-circuit fault; MATLAB; power system
【例5-1】? 电路如图 (a)、(b)所示。 （1）判断图示电路的反馈极性及类型； （2）求出反馈电路的反馈系数。 图(a)??????????????????????? 图(b)? 【相关知识】 负反馈及负反馈放大电路。 【解题思路】 （1）根据瞬时极性法判断电路的反馈极性及类型。 （2）根据反馈网络求电路的反馈系数。
【解题过程】 （1）判断电路反馈极性及类型。 在图(a)中，电阻网络构成反馈网络，电阻两端的电压是反馈电压，输入电压与串联叠加后作用到放大电路的输入端（管的）；当令=0时，＝0，即正比与；当输入信号对地极性为?时，从输出端反馈回来的信号对地极性也为?，故本电路是电压串联负反馈电路。 在图（b）电路中，反馈网络的结构与图（a）相同，反馈信号与输入信号也时串联叠加，但反馈网络的输入量不是电路的输出电压而是电路输出电流（集电极电流），反馈极性与图（a）相同，故本电路是电流串联负反馈电路。 （2）为了分析问题方便，画出图(a) 、(b)的反馈网络分别如图（c）、(d)所示。 图(c)????????????????????? 图(d) 由于图(a)电路是电压负反馈，能稳定输出电压，即输出电压信号近似恒压源，内阻很小，计算反馈系数时，不起作用。由图（c）可知，反馈电压等于输出电压在电阻上的分压。即 故? 图(a)电路的反馈系数 ? 由图（d）可知反馈电压等于输出电流的分流在电阻上的压降。 故图(b)电路的反馈系数
【例5-2】在括号内填入“√”或“×”，表明下列说法是否正确。 （1）若从放大电路的输出回路有通路引回其输入回路，则说明电路引入了反馈。 （2）若放大电路的放大倍数为“＋”，则引入的反馈一定是正反馈，若放大电路的放大倍数为“?”，则引入的反馈一定是负反馈。 （3）直接耦合放大电路引入的反馈为直流反馈，阻容耦合放大电路引入的反馈为交流反馈。 （4）既然电压负反馈可以稳定输出电压，即负载上的电压，那么它也就稳定了负载电流。 （5）放大电路的净输入电压等于输入电压与反馈电压之差，说明电路引入了串联负反馈；净输入电流等于输入电流与反馈电流之差，说明电路引入了并联负反馈。 （6）将负反馈放大电路的反馈断开，就得到电路方框图中的基本放大电路。 （7）反馈网络是由影响反馈系数的所有的元件组成的网络。 （8）阻容耦合放大电路的耦合电容、旁路电容越多，引入负反馈后，越容易产生低频振荡。 【相关知识】 反馈的有关概念，包括什么是反馈、直流反馈和交流反馈、电压负反馈和电流负反馈、串联负反馈和并联负反馈、负反馈放大电路的方框图、放大电路的稳定性 【解题思路】 正确理解反馈的相关概念，根据这些概念判断各题的正误。 【解题过程】 （1）通常，称将输出量引回并影响净输入量的电流通路为反馈通路。反馈是指输出量通过一定的方式“回授”，影响净输入量。因而只要输出回路与输入回路之间有反馈通路，就说明电路引入了反馈，而反馈通路不一定将放大电路的输出端和输入端相连接。例如，在下图所示反馈放大电路中，R2构成反馈通路，但它并没有把输出端和输入端连接起来。故本题说法正确。
模电实验报告 实验七 负反馈放大电路 姓名： 学号： 班级： 院系： 指导老师： 2016年
目录 实验目的： (2) 实验器件与仪器： (2) 实验原理： (2) 实验内容： (4) 实验总结： (5) 实验：负反馈放大电路 实验目的： 1.进一步了解负反馈放大器性能的影响。 2.进一步掌握放大器性能指标的测量方法。 实验器件与仪器： 1. 实验原理： 放大器中采用负反馈，在降低放大倍数的同时，可以使放大器的某些性能大大改善。所谓负反馈，就是以某种方式从输出端取出信号，再以一定方式加到输入回路中。若所加入的信号极性与原输入信号极
性相反，则是负反馈。 根据取出信号极性与加入到输入回路的方式不同，反馈可分为四类：串联电压反馈、串联电流反馈、并联电压反馈与并联电流反馈。如图3-1所示。 从网络方框图来看，反馈的这四种分类使得基本放大网络与反馈网络的联接在输入、输出端互不相同。 从实际电路来看，反馈信号若直接加到输入端，是并联反馈，否则是串联反馈，反馈信号若直接取自输出电压，是电压反馈，否则是电流反馈。 1.负反馈时输入、输出阻抗的影响 负反馈对输入、输出阻抗的影响比较复杂，不同的反馈形式，对阻抗的影响也不一样，一般而言，凡是并联负反馈，其输入阻抗降低；凡是串联负反馈，其输入阻抗升高；设主网络的输入电阻为R i ，则串联负反馈的输入电阻为 R if =（1+FA V ）R i 设主网络的输入电阻为R o ，电压负反馈放大器的输出电阻为 R of = F A R V O +1 可见，电压串联负反馈放大器的输入电阻增大（1+A V F ）倍，而输出电阻则下降到1/（1+A V F ）倍。 2.负反馈放大倍数和稳定度 负反馈使放大器的净输入信号有所减小，因而使放大器增益下降，但却改善了放大性能，提高了它的稳定性。 反馈放大倍数为 A vf = F A A V V +1（A v 为开环放大倍数） 反馈放大倍数稳定度与无反馈放大器放大倍数稳定度有如下关系： Vf Vf A A ?= V V A A ?? F A V +11 式中?A V f/A V f 称负反馈放大器放大倍数的稳定度。V V A A /?称无反
《运动控制系统》课程设计说明书 课程设计任务书 学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 题 目: 转速、电流反馈控制直流调速系统仿真 初始条件： 某晶闸管供电的双闭环直流调速系统，整流装置采用三相桥式电路，基本数据如下：直流电机参数为：额定电压220V U =,额定电流136I A =；额定转速n 1460rpm =,0.132min/e V r C =?，允许过载倍数1.5λ=；晶闸管装置放大系数40s K =；电枢回路总电阻0.5R =Ω；时间常数0.03,0.18l m s s T T ==；电流反馈系数0.05/V A β=;转速反馈系数0.007min/V r α=? 要求完成的主要任务: （1）用MATLAB 建立电流环仿真模型； （2）分析电流环无超调、临界超调、超调较大仿真曲线； （3）用MATLAB 建立转速环仿真模型； （4）分析转速环空载起动、满载起动、抗扰波形图仿真曲线； （5）电流超调量5%i σ≤，转速超调量10%n σ≤。 转速、电流反馈控制的直流调速系统是静、动态性能优良、应用最广泛的直流调速系统，对于需要快速正、反转运行的调速系统，缩短起动、制动过程的时间成为提高生产效率的关键。为了使转速和电流两种负反馈分别起作用，可在系统里设置两个调节器，组成串级控制。本文介绍了双闭环调速系统的基本原理，而且用Simulink 对系统进行仿真。
转速、电流反馈控制直流调速系统仿真 1 设计的初始条件及任务 1.1概述 本次仿真设计需要用到的是Simulink 仿真方法，Simulink 是Matlab 最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。Simulink 具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink 已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。 1.2初始条件 某晶闸管供电的双闭环直流调速系统，整流装置采用三相桥式电路，基本数据如下：直流电机参数为：额定电压220V U =,额定电流136I A =；额定转速n 1460rpm =,0.132min/e V r C =?，允许过载倍数 1.5λ=；晶闸管装置放大系数40s K =；电枢回路总电阻0.5R =Ω；时间常数0.03,0.18l m s s T T ==；电流反馈系数0.05/V A β=；转速反馈系数0.007min/V r α=?。 1.3要完成的任务 1）用MATLAB 建立电流环仿真模型； 2）分析电流环无超调、临界超调、超调较大仿真曲线； 3）用MATLAB 建立转速环仿真模型； 4）分析转速环空载起动、满载起动、抗扰波形图仿真曲线； 5）电流超调量5%i σ≤，转速超调量10%n σ≤。
第五章习题参考答案 5-1 试判断图5-22所示集成运放电路的反馈类型。 a) b) 图5-22题5-1的图 答 （a ）F R 、1R ：引入串联电压负反馈。 （b ）F R 、1R ：引入了正反馈。 5-2 电路如图5-23所示，解答下列为题： 1）1F R 引入了何种反馈，其作用如何 2）2F R 引入了何种反馈，其作用如何 图5-23 题5-2图 解 1)1F R 、3E R 引入的是直流电流并联负反馈。其作用是稳定静态电流2E I 。其稳定过程如下：↓↓→↓→↑→↑→↑→↑→2211122E B C C B E E I I U I I U I 2)2F R 引入的是交、直流电压串联负反馈。其作用是交流电压串联负反馈可改善放大器的性能，如提高电压放大倍数的稳定性、减小非线性失真、抑制干扰和噪声、展宽放大电路的通频带等。由于是电压负反馈还可使反馈环路内的输出电阻降低)1(AF +倍。由于是串联反馈可使反馈环路内的输入电阻增加)1(AF +倍。2F R 引入的直流电压串联负反馈的作用是稳定静态电压2C U ，其稳定过程如下： ↓↑→↑→↓→↓→↑→↑→2211112C C C C B E C U I U I I u U
5-3 在图5-24所示的两级放大电路中，（1）那些是直流负反馈；（2）哪些是交流负反馈，并说明其类型；（3）如果F R 不接在T 2的集电极，而是接在C 2与L R 之间，两者有何不同（4）如果F R 的另一端不是接在T 1的发射极，而是接在它的基极，有何不同，是否会变为正反馈 5-24 题5-3图 解 1)1E R 、2E R 直流串联电流负反馈，F R 、1E R 直流电压串联负反馈。 2)F R 、1E R 交流电压串联负反馈。 3)如果F R 不接在T 2的集电极，而是接在C 2与L R 之间，则F R 、1E R 只有交流电 压串联负反馈，没有直流反馈。 4)如果F R 的另一端不是接在T 1的发射极，而是接在它的基极，则变为正反馈。 5-4 对图5-25所示电路，该电路都引进了哪些级间反馈判断其反馈类型。 图 图5-25 题5-4图 答 6R 、7R 引入直流电压并联负反馈；4R 引入交、直流电流串联负反馈。 5-5 放大电路如图5-26所示，试分别判断各电路反馈的极性和组态。 答 （a ）F R 、1R ：串联电流负反馈； （b ）F R 、1R ：正反馈。
本科课程设计 题目：转速、电流反馈控制直流调速系统的仿真 姓名王金良 学院 专业电气工程及其自动化 年级 学号 指导教师 2013 年1月11日
转速、电流反馈控制直流调速系统仿真 摘要 转速、电流反馈控制的直流调速系统是静、动态性能优良、应用最广泛的直流调速系统，对于需要快速正、反转运行的调速系统，缩短起动、制动过程的时间成为提高生产效率的关键。为了使转速和电流两种负反馈分别起作用，可在系统里设置两个调节器，组成串级控制。本文介绍了双闭环调速系统的基本原理，而且用Simulink 对系统进行仿真。 关键词：双闭环调速、转速、电流、Simulink 一、 设计的题目及任务 （一）概述 本次仿真设计需要用到的是Simulink 仿真方法，Simulink 是Matlab 最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。Simulink 具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink 已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。 （二）仿真题目 某晶闸管供电的双闭环直流调速系统，整流装置采用三相桥式电路，基本数据如下：直流电机参数为： 额定电压220V U =,额定电流136I A =； 额定转速n 1460rpm =,0.132min/e V r C =?， 允许过载倍数 1.5λ=； 晶闸管装置放大系数40s K =； 电枢回路总电阻0.5R =Ω； 时间常数0.03,0.18l m s s T T ==； 电流反馈系数0.05/V A β=； 转速反馈系数α=0.00666Vmin/r 。 （三）要完成的任务 1）用MATLAB 建立电流环仿真模型； 2）分析电流环不同参数下的仿真曲线； 3）用MATLAB 建立转速环仿真模型； 4）分析转速环空载起动、满载起动、抗扰波形图仿真曲线。
《电力系统设计》报告 题目: 基于MATLAB的电力系统仿学院：电子信息与电气工程学院 班级: 13级电气 1 班 姓名:田震 学号: 20131090124 日期：2015年12月6日
基于MATLAB的电力系统仿真 摘要：目前，随着科学技术的发展和电能需求量的日益增长，电力系统规模越来越庞大，超高压远距离输电、大容量发电机组、各种新型控制装置得到了广泛的应用，这对于合理利用能源，充分挖掘现有的输电潜力和保护环境都有重要意义。另一方面，随着国民经济的高速发展，以城市为中心的区域性用电增长越来越快，大电网负荷中心的用电容量越来越大，长距离重负荷输电的情况日益普遍，电力系统在人们的生活和工作中担任重要角色，电力系统的稳定运行直接影响着人们的日常生活。从技术和安全上考虑直接进行电力试验可能性很小，因此迫切要求运用电力仿真来解决这些问题。 电力系统仿真是将电力系统的模型化、数学化来模拟实际的电力系统的运行，可以帮助人们通过计算机手段分析实际电力系统的各种运行情况，从而有效的了解电力系统概况。本文根据电力系统的特点，利用MATLAB的动态仿真软件Simulink搭建了无穷大电源的系统仿真模型，得到了在该系统主供电线路电源端发生三相短路接地故障并由故障器自动跳闸隔离故障的仿真结果，并分析了这一暂态过程。通过仿真结果说明MATLAB电力系统工具箱是分析电力系统的有效工具。 关键词：电力系统；三相短路；故障分析；MATLAB仿真
目录 一．前言 (4) 二．无穷大功率电源供电系统仿真模型构建 (5) 1.总电路图的设计 (5) 2.各个元件的参数设定 (6) 2.1供电模块的参数设定 (6) 2.2变压器模块的参数设置 (6) 2.3输电线路模块的参数设置 (7) 2.4三相电压电流测量模块 (8) 2.5三相线路故障模块参数设置 (8) 2.6三相并联RLC负荷模块参数设置 (9) 3.仿真结果 (9)
反馈放大电路测试题 一、选择正确答案填入空内，只需填入A 、B 、C 、D ， 1、 交流负反馈是指（ ）。 A. 只存在于阻容耦合电路中的负反馈 B. 交流通路中的负反馈 C. 放大正弦波信号时才有的负反馈 D. 变压器耦合电路中的负反馈 2、 负反馈能抑制（ ）。 A. 输入信号所包含的干扰和噪声 B. 反馈环内的干扰和噪声 C. 反馈环外的干扰和噪声 D. 输出信号中的干扰和噪声 3、 欲将电压信号转换成与之成比例的电流信号，应在放大电路中引入深度（ ）负反馈。 A. 电压串联 B. 电压并联 C. 电流串联 D. 电流并联 4、 为了将输入电流转换成与之成比例的输出电压，应引入深度（ ）负反馈。 A. 电压串联 B. 电压并联 C. 电流串联 D. 电流并联 答： B 5、由集成运放组成的反馈放大电路如图所示。试分析其中的交流反馈，从给 出的以下答案中选择正确者填空（每小题填三个空格）。 A ．正反馈， B ．负反馈， C ．电压反馈， D ．电流反馈， E ．串联反馈， F ．并联反馈。 （1）．图（a ）电路为___________，___________，___________; （2）．图（b ）电路为___________，___________，___________。 L L ( a )( b ) i 答： B 答： B 答： C
答：1．B ， D ， F 2．B ， C ， E 6、 三个两级放大电路如图所示。设电容器对交流信号均可视为短路。试分析 其中的级间交流反馈，从给出的答案中选出正确者填空（每小题三个空格）： A ．电压反馈， B ．电流反馈， C ．串联反馈 ， D ．并联反馈， E ．正反馈， F ．负反馈。 1．图（a ）电路为________________，________________，________________； 2．图（b ）电路为________________，________________，________________； 3．图（C ）电路为________________，________________，________________。 ( a )( b ) u ( c ) u u 答：图（a ）A ， D ， E 图（b ）A ， D ， F 图（c ）A ， C ， E 7、 由集成运放A1、 A2 、A3和晶体管T1、T2组成的放大电路如图所示，分 析电路中的负反馈组态，从以下答案中选择正确的填空。 A ．电压串联 B ．电压并联， C ．电流串联， D ．电流并联。 1．运放A 1和晶体管T 1引入的级间负反馈组态为________________； 2．晶体管T 1引入的局部负反馈组态为________________； 3．运放A 2和晶体管T 2引入的级间负反馈组态为________________； 4．晶体管T 2引入的局部负反馈组态为________________； 5．运放A 3引入的局部负反馈组态为________________。
辽宁工程技术大学 电力系统继电保护综合训练一 设计题目方向性电流保护的建模与仿真 指导教师刘健辰 院（系、部）电气与控制工程学院 专业班级电网13—1班 学号1305080116 姓名苏小平 日期2017/01/05
智能电网系综合训练标准评分模板
电力系统继电保护析综合训练一 任务书 本次综合训练目的在于通过对双侧电源电力系统的方向电流保护的建模与仿真，巩固和运用所学到的方向电流保护理论知识，掌握Matlab 仿真软件的使用方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。 双侧电源电力系统结构图如下： 系统基本参数如下，线路长度和短路点位置见后面的班级数据表。 电源：o 11510kV M E =∠ ,o 1050kV N E =∠ ,o ,,0.22673.13s M s N Z Z ==∠Ω 线路：LGJ-240/40型架空线，单位正序阻抗o 10.45173.13/km z =∠Ω。 设计要求： 利用Matlab/Simulink 建立仿真模型，完成仿真计算，分析仿真结果。 设计说明书内容： 1、 任务书 2、 电网相间短路的方向电流保护原理 3、 利用Matlab/Simulink 建立仿真模型 4、 设置故障，完成仿真计算 5、 分析仿真结果 6、 重新设置两侧电源参数，分析对方向电流保护的影响
说明：1）1~7组每组3人；第8组4人。 2）将自己姓名填入表中
目录 一、综合训练目的 (1) 二、电网相间短路的方向电流保护原理 (1) 三、中性点不接地系统故障特征 (1) 四、仿真 (1) （1）、仿真模型 (2) （2）、设置故障、观察故障特征 (2) 五、结果分析 (3) 六、重新设置两侧电源参数，分析对方向电流保护的影响 (3) 参考文献 (4)
负反馈放大电路的设计和仿真 一、实验目的 1、掌握阻容耦合放大电路的静态工作点的调试方法。 2、掌握多级放大电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测试方法。 3、掌握负反馈对电路的影响 二、实验要求 1、设计一阻容耦合两级电压放大电路，要求信号源频率10kHz(幅度1mv) ，负载电阻1kΩ，电压增益大于100。 2、给电路引入电压串联负反馈，并分别测试负反馈接入前后电路放大倍数、输入、输出电阻和频率特性。改变输入信号幅度，观察负反馈对电路非线性失真的影响。 三、实验原理图 原理图中的滑动变组曲均为100k 图2.01 反馈接入前
图2.02 反馈接入后 四、实验过程 1、反馈接入前 （1）放大倍数： 77.703 109.893 707.078 v mV A uV == （2）输入电阻： 707.078 7.484 94.475 i uV R k nA ==Ω （3）输出电阻： 707.080 4.934 143.311 o uV R k nA ==Ω （4）频率特性：f L=326.5512Hz,f H=525.3266kHz 图2.03 频率特性曲线（5）三极管参数的测量 ①1 β与1be r的测量
111864.20800214.94.02151c b I u I u β= == 111 4.1295 6.8547602.4295be be b V m r k I n ?===Ω? 图2.04 前级输入特性曲线 ②2β与2be r 的测量 222890.64300215.54.13287c b I u I u β= == 222 4.8465 6.7131721.9498be be b V m r k I n ?===Ω? 图2.05 后级输入特性曲线
基于MATLAB的变压器故障仿真及保护分析 变压器主要用于稳压、电压变换、隔离。按用途分种类多，主要有单相变压器、干式变压器、箱式变压器、防雷变压器、整流变压器、配电变压器、电力变压器等。按铁心形状主要有E 型和C型铁。变压器是电力系统正常运行关键设备之一，由于变压器的长时间高效率运行，故障事故总不可避免的产生。但其具有无可替代性，尤其是大型变压设备太过昂贵，没有办法经常更换，所以变压器的故障也很引起人们的高度重视。对变压器内部故障电气量变化规律的认识是开发新的保护方案的前提，因此有必要进行变压器内部故障仿真。本文在综合分析变压器内部故障及励磁涌流仿真现状的情况下采用simulink软件中的多路互感支路模型模拟故障变压器。对于变压器的异常状态运行和常见故障进行仿真分析和经验总结，对于及时准确的把握故障原因，及时的采取处理方法确保设备的安全运行意义重大。所以将变压器故障进行全面的总结以及将新流行的方法用于实际十分重要。 目录 1绪论 (2) 2变压器异常现象及分析 (2) 2.1 变压器内部故障 (2) 2.1.1 变压器线路故障 (2) 2.1.2 变压器内部异响 (3) 2.1.3 爆炸事故及套管闪络故障 (3) 2.1.4 变压器油箱温度和油管故障 (3) 2.1.5 匝间绝缘故障 (4) 2.2 内部故障励磁涌流仿真 (4) 2.2.1 仿真要求及目的 (4) 2.2.2 仿真参数介绍及波形 (5) 3 变压器外部故障 (10) 4变压器保护动作处理 (13) 4.1基于变压器模型的保护原理 (13) 4.1.1基本原理 (13) 4.1.2算法 (13) 4.2 瓦斯保护 (15) 4.2.1 瓦斯保护动作 (16) 4.2.2 瓦斯保护在跳闸时的作用 (16) 4.3 零序电流保护 (17) 4.4 气相色谱分析法的使用判断 (17) 5跳闸及冷却器故障分析及处理 (20)
负反馈典型例题 6.4 如图T6.4所示，它的最大跨级反馈可从晶体管的集电极或发射极引出，接到的基极或发射极，共有4种接法（①和③、①和④、②和③、②和④相连）。试判断这4种接法各为何种组态的反馈？是正反馈还是负反馈？设各电容可视为交流短路。 图T 6.4 6.5 已知一个负反馈放大电路的510=A ，3102 ?=F 。 求： (1) f A =？ (2) 若A 的相对变化率为20%，则f A 的相对变化率为多少？ 6.6 电路如图T6.6所示。试问：若以稳压管的稳定电压Z U 作为输入电压，则当2R 的滑动端位置变化时，输出电压O U 的调节范围是多少？ VD O VD O O VD 图T 6.6 图解T 6.6 （a ） 图解T 6.6 （b ）
6.7 在图P6.2的各电路中，说明有无反馈，由哪些元器件组成反馈网络，是直流反馈还是交流反馈？ +_ o + -u o u s (a) (b) (c) -u o u s o CC -o (d) (e) (f)
6.8在图P6.8的各电路中，说明有无反馈，由那些元器件组成反馈网络，是直流反馈还是交流反馈？
(a) (b) (c) (d) (e) 图P 6.8
【解6.4】简答①和③相连：电压并联组态，负反馈； ①和④相连：电流并联组态，正反馈； ②和③相连：电压串联组态，正反馈； ②和④相连：电流串联组态，负反馈。 详解：（a ）①和③相连：如图解T 6.4（a ），用瞬时极性法分析可知，从输入端来看：f i id i i i -=，净输入电流减小，反馈极性为负；反馈回来的信号与输入信号在同一节点，表现为电流的形式，为并联反馈；从输出端来看：反馈信号从电压输出端引回来与输出电压正比，为电压反馈。总之，①和③相连为电压并联负反馈。 （b ）①和④相连：如图解T 6.4（b ），用瞬时极性法分析可知，输入端f i id i i i +=，净输入电流增加，反馈极性为正，且为并联反馈；从输出端来看：反馈信号从非电压输出端引回来，反馈信号不与输出电压成正比，而与输出电流成正比，为电流反馈。总之，①和④相连为电流并联正反馈； （c ）②和③相连：如图解T 6.4（c ），用瞬时极性法分析可知，从输入回路来看：f i id u u u +=，净输入电压增加，反馈极性为正；反馈回来的信号与输入信号不在同一节点，表现为电压的形式，为串联反馈；从输出端来看：反馈信号从电压输出端引回来与输出电压成正比，为电压反馈。总之，②和③相连为电压串联正反馈。 （d ）②和④相连：如图解T 6.4（d ），用瞬时极性法分析可知，从