武汉理工大学电力拖动自动控制系统课程设计说明书vm双闭环不可逆直流调速系统设计说明.doc

课程设计任务书学生:专业班级:电气1007指导教师:周颖工作单位:自动化学院题目:V-M双闭环不可逆直流调速系统设计初始条件:采用晶闸管三相桥式整流,电机参数:晶闸管整流装置:Rrec=,Ks=45-48。PN=90KW,,电流过载倍数为。系统主电路:R∑=,机电时间常数Tm=;无静差(静差率s≤2);动态性能指标:转速超调量δn<8%,电流超调量5%,调速系统的过渡过程时间(调节时间)ts≤1s要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)系统原理图设计;对转速和电流两个调节器进行调节;主电路,控制电路,保护电路设计;系统稳态图,动态图绘制;主电路选择计算,校验;时间安排:5月20日-21日查阅资料5月22日-27日方案设计5月28日-29日馔写程设计报告5月30日提交报告,答辩指导教师签名:2013年月日系主任(或责任教师)签名:年月日摘要 11设计任务初始条件及要求 22主电路选型和闭环系统的组成 43调速系统主电路元部件的确定及其参数计算 、电压定额计算 124驱动控制电路的选型设计 135双闭环系统调节器的动态设计 176仿真 227总结与体会 23摘要电力拖动自动控制系统是把电能转换成机械能的装置,它被广泛地应用于一般生产机械需要动力的场合,也被广泛应用于精密机械等需要高性能电气传动的设备中,用以控制位置、速度、加速度、压力、力和转矩等。直流电动机具有良好的起、制动性能,宜于在大围平滑调速,在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到应用。晶闸管问世后,生产出成套的晶闸管整流装置,组成晶闸管—电动机调速系统(简称V-M系统),和旋转变流机组及离子拖动变流装置相比,晶闸管整流装置不仅在经济性和可靠性上都有很大提高,而且在技术性能上也显示出较大的优越性。而转速、电流双闭环控制直流调速系统是性能很好、应用最广的直流调速系统。本设计报告首先根据设计要求确定调速方案和主电路的结构型式,主电路和闭环系统确定下来后,重在对电路各元件参数的计算和器件的选型,包括整流变压器、整流元件、平波电抗器、保护电路以及电流和转速调节器的参数计算。最后给出参考资料和设计体会。(1)技术数据:直流电动机:PN=90KW,UN=440V,IN=220A,nN=1800r/min最大允许电流Idbl=:Ks=40-48电流过载倍数为系统主电路:R∑=,机电时间常数Tm=:无静差动态指标:转速超调量δn<8%,电流超调量5%,调速系统的过渡过程时间(调节时间)ts≤:(1)该调速系统能进行平滑的速度调节,负载电机不可逆运行,具有较宽的调速围(D≥10),系统在工作围能稳定工作。(2)系统在5%负载以上变化的运行围电流连续。设计容:(1)系统原理图设计;(2)对转速和电流两个调节器进行调节;(3)主电路,控制电路,保护电路设计;(4)系统稳态图,动态图绘制;(5)主电路选择计算,校验;,采用三相桥式全控整流电路作为直流电动机的可调直流电源。通过调节触发延迟角а的大小来控制输出电压Ud的大小,从而改变电动机M的电源电压。由改变电源电压调速系统的机械特性方程式n=(Ud/CeФ)-(RO+Ra)T/CeCTФ2①Ud整流电压RO整流装置阻由上式可知,改变Ud,即可改变转速n。