自动控制毕业论文.doc

乌鲁木齐职业大学
毕业论文
论文题目:直流调速系统
姓名:卢冬冬
学号:2010080120
专业:机械制造与自动化
学院:应用工程学院
指导教师:吕文艳
完成时间:2013年1月1日
论文课题:直流调速系统
作者介绍
学生:卢冬冬指老师:吕文艳
专业:机械制造与自动化班级:机械1005班

引言
直流电动机和交流电动机相比, 其制造工艺复杂,生产成本高, 维修困难, 需备有直流电源才能使用。但因直流电动机具有宽广的调速范围, 平滑的调速特性,较高的过载能力和较大的起动、制动转矩, 因此被广泛地应用于调速性能要求较高的场合。在工业生产中, 需要高性能速度控制的电力拖动场合, 直流调速系统发挥着极为重要的作用, 高精度金属切削机床, 大型起重设备、轧钢机、矿井卷扬、城市电车等领域都广泛采用直流电动机拖动。特别是晶闸管—直流电动机拖动系统,具有自动化程度高、控制性能好、起动转矩大, 易于实现无级调速等优点而被广泛应用。而且,直流调速系统在理论和实践上都比较成熟,从控制技术角度来看,它又是交流调速系统的基础。因此加强对直流调速系统的发展有利于更进一步发展交流调速系统,促进调速系统的进一步完善。
直流电动机的调速方法有三种, 即电枢回路串电阻调速、弱磁调速和调压调速。其中弱磁调速和调压调速均可实现无级平滑调速, 调压调速的调速范围大, 调速性能最好, 是应用最为广泛的自动调速方法。采用调压调速的直流调速系统, 需要一可控直流电源为直流电动机电枢供电。常见的可控直流电源有三种:旋转变流机组、静止可控整流器和直流斩波器。相应的直流调速系统也有三种: 即发电机- 电动机调速系统, 晶闸管相位控制直流调速系统和直流斩波器调速系统。晶闸管相位控制直流调速系统和发电机- 电动机调速系统相比,具有放大倍数大、快速好、效率高、经济性好、体积小、控制方便、运行噪声小等优点; 而直流斩波器调速系统和晶闸管相位控制直流调速系统相比, 又具有功率器件少、线路简单、调速范围宽、快速响应好、效率和功率因数高等优点, 但因受器件容量等因素的限制, 目前主要用于中小功率的调速系统。在工业生产上, 早期应用的是发电机- 电动机调速系统, 随着电子技术的发展, 晶闸管相位控制直流调速系统获得越来越广泛的应用。
目录
1、直流调速概念
……………………………………………………4
……………………………………………4
………………………………………6
2、自动控制系统概念
……………………………………………9
……………………………………………9
3、晶闸管-电动机直流调速控制系统
开环直流调速系统存在的问题………………………..10
速度负反馈单闭环调速系统的组成及静特性………...11
单闭环调速系统的动态分析…………………………12
  单闭环无静差直流调速系统…………………………12
单闭环调速系统的限流保护——电流截止负反馈…14
转速、电流双闭环直流调速系统组成及静特性……15
4、总结…………………………………………………………16
5、参考文献……………………………………………………17
1、调速概念及直流调速类型

被控对象:电动机被调量:速度
调速:为了满足生产机械的要求,人为的改变电机的转速。
稳速:把负载变化、电网波动等因素对电机转速的影响,通过调节作用降到最低限度,甚至消除。
调速系统要求调速和稳速相结合。速度要求可调,但调至到某一速度运行时,要求速度要稳定。
1对于要求在一定范围内平滑调速的系统来说,调压方式最好改变电阻只能有级调速;并且功耗大;特性软。弱磁虽然能够平滑调速,但调速范围不大,往往只与调压方案配合,在基速(额定转速)以上作小范围的弱磁升速,以扩大调速系统的调速范围。因此,自动控制的直流调速系统往往以调压调速为主。
改变电枢电压调速是直流调速系统采用的主要方法,调节电枢供电电压或者改变励磁磁通,都需要有专门的可控直流电源,常用的可控直流电源有以下三种:
    (1)旋转变流机组。用交流电动机和直流发电机组成机组,以获得可调的直流电压。
    (2)静止可控整流器。用静止的可控整流器,如***弧整流器和晶闸管整流装置,产生可调的直流电压。
    (3)直流斩波器或脉宽调制变换器。用恒定直流电源或不可控整流电源供电,利用直流斩波或脉宽调制的方法产生可调的直流平均电压。
晶闸管可控整流器的功率放大倍数大约在,控制功率小,有利于微电子技术引入到强电领域;在控制作用的快速性上也大大提高,有利于改善