十机架连轧机直流调速系统的课程设计综述.doc

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课题：十机架连轧机分部传动直流调速系统的设计
在冶金工业中，轧制过程是金属压力加工的一个主要工艺过程，连轧 是一种可以提高劳动生产率和轧制质量的先进方法，连轧机则是冶金 行业的大型设备。其主要特点是被扎金属同时处于若干机架之中， 并 沿着同一方向进行轧制，最终形成一定的断面形状。每个机架的上下 轧辊共用一台电机实行集中拖动，不同机架采用不同电机实行部分传 动，各机架轧辊之间的速度实现协调控制。
本课题的十机架连轧机的每个机架对应一套直流调速系统， 由此形成
10个部分，各部分电动机参数如下表。
机 架 序 号
电动 机型 号
Pn (KW)
U n(V)
In (A)
nN (r/min)
Rag )
2 2
GDa (N *m )
P
极
对
数
1
Z2-92
67
230
291
1450


1
2
Z2-91
48
230
209
1450


1
3
Z2-82
35
230
152
1450


1
4
Z2-81
26
230
113
1450


1
5
Z2-72
19
230

1450


1
6
Z2-71
14
230
61
1450


1
7
Z2-62
11
230

1450


1
8
Z2-61

230
37
1450


1
9
Z2-52
6
230

1450


1
10
Z2-51

230

1450


1
2技术数据
(1)电枢回路总电阻取R=2Ra ；总飞轮力矩GD2=
(2) 其它参数可参考教材中“双闭环调速系统调节器的工程设计举例” 的有关数据。
（3）要求：调速范围D=10,静差率s岂5% ;稳态无静差，电流超调量 ；「i - 5% ,
空载起动到额定转速时二n叮0%。
（1） 要求系统具有过流、过压、过载和缺相保护。
（2） 要求触发脉冲有故障封锁能力。
（二）设计的内容
1调速的方案选择
（1） 直流电动机的选择（根据上表按小组顺序选择电动机型号）
（2） 电动机供电方案的选择（要求通过方案比较后，采用晶闸管三 相全控桥变流器供电方案）
（3） 系统的结构选择（要求通过方案比较后，采用转速电流双闭环 系统结构）
（4） 确定直流调速系统的总体结构框图。
2主电路的计算（可参考“电力电子技术”中有关主电路计算的章节）
（1） 整流变压器计算。二次侧电压计算；一二次电流的计算；容量 的计算。
（2） 晶闸管元件的选择。晶闸管的额定电压、电流计算。
（3） 晶闸管保护环节的计算。①交流侧过电压保护；②阻容保护、 压敏电阻保护计算；③直流侧过电压保护；④晶闸管及整流二 极管两端的过电压保护⑤过电流保护
交流侧快速熔断器的选择；与元件串联的快速熔断的选择；直流侧 快速熔断器的选择
（4）平波电抗器计算
3 触发电路的选择与校验（可参考“电力电子技术”中有关主电路计 算的章节）
触发电路的种类较多， 可直接选用， 触发电路中元件参数可参照有关 电路进行选用， 一般不用重新计算。 最后只需要根据主电路选用的晶 闸管对脉冲输出级进行校验，只要输出脉冲功率能满足要求即可。 4控制电路设计计算
主要包括： 给定电源和给定环节的设计计算、 转速检测环节和电流检 测环节的设计与计算、调速系统的静态参数计算
5 双闭环直流调速系统的动态设计 主要设计转速调节器和电流调节器。
（三）设计提交的成果材料
（1）设计说明书一份，与任务书一并装订成册。 （2）直流调速系统电气原理总图一份。

电气传动又称电力拖动，是以电动机作为原动机驱动生产机械的系统的总 称。它是为了合理地使用电动机， 通过对电动机的控制， 使被拖动的机械按照某 种预定的要求运行。 电气传动系统是将电能转换为机械能的装置， 用以实现生产 机械的起动、停止、速度调节以及各种生产工艺过程的要求。
电气传动系统由电动机、 控制装置以及被拖动的生产机械所组成。 其主要特 点是功率范围极大， 单个设备的功率可从几毫瓦到几百兆瓦； 调速范围极宽， 转 速从每分钟几转到每分钟几十万转，在无变速机构的情况下调速范