10kW直流电动机不可逆调速系统设计(定稿).doc

附件一 封面 本科毕业论文(设计) 题目： 10kW直流电动机 不可逆调速系统设计 学院： 班级： 姓名： 指导教师： 职称： 完成日期： 年 月 日 10kW直流电动机不可逆调速系统设计 摘要：许多生产机械要求在一定的范围内进行速度的平滑调节，并且要求具有良好的稳态、动态性能。而直流调速系统调速范围广、静差率小、稳定性好以及具有良好的动态性能，在高性能的电力拖动控制技术领域中，今后相当长时期内仍将采用直流电力拖动系统。本课题进行设计，内容有：广泛应用于各类电力拖动生产机械,满足电力拖动调速机械的生产工艺要求,提高产品质量和生成率,电力拖动系统的调速性能具有重要意义。本 2.2.2 解决方法 2.2.3 带截流反馈的转速负反馈调速系统工作原理 3 调速系统工程设计的基本内容 3.1 主电路计算 3.1.1 整流变压器额定参数计算 3.1.2 晶闸管的选择 3.1.3 平波电抗器参数计算 3.2 整流设备保护电路计算 3.2.1 过电压保护 3.2.1.1 过电压保护的设置 3.2.1.2 阻容保护及参数计算 3.2.1.3 换相过电压保护及参数计算 3.2.1.4 非线性元件保护及参数计算 3.2.2 过电流保护 3.2.2.1 过电流保护装置 3.2.2.2 快速熔断器的选择及参数计算 3.2.2.3 过电流继电器的选择 3.3 励磁电路元件的选择 4 触发电路的选择与校验 5 反馈电路参数的选择与计算 5.1 测速发电机的选择 5.2 电流反馈环节的选择 5.3 调速系统静态精度的计算 5.4 给定环节的选择 5.5 控制电路的直流电源 6 继电器-接触器控制电路设计 7 10kW直流调速系统电气原理总图 8 结构设计 9 调试、修改电路参数 9.1 首先检查接线是否正确，布线是否合理 9.2 相序检查 9.3 检查同步电压与主电路电压的相位关系 9.4 放大器的检查 9.5 触发电路的调整 9.6 电阻性负载的调试 9.7 电动机负载调试 1 绪论 1.1 课题现状、目的和意义 在用电系统中，电动机作为主要的动力设备而广泛地应用于工农业生产、国防、科技及社会生活等各个方面。电动机负荷约占总发电量的60%～70%，成为用电量最多的电气设备。 电动机作为把电能转换为机械能的主要设备，在实际应用中，一是要使电动机具有较高的机电能量转换效率；二是根据生产机械的工艺要求控制和调节电动机的旋转速度。电动机的调速性能如何对提高产品质量、提高劳动生产率和节省电能有着直接的决定性影响。为了控制电动机的运行，就要为电动机配上控制装置。电动机+控制装置=电力传动自动控制系统。以直流电动机作为控制对象的电力传动自动控制系统称为直流调速系统，以交流电动机作为控制对象的电力传动自动控制系统称为交流调速系统。 众所周知，直流电动机的转速容易控制和调节，在额定转速以下，保持励磁电流不变，可用改变电枢电压的方法实现恒转矩调速；在额定转速以上，保持电枢电压恒定，可用改变励磁的方法实现恒功率调速。采用转速、电流双闭环直流调速系统可获得优良的静、动态调速特性。因此，长期以来（20世纪80年代以前）在变速传动领域中，直流调速一直占据主导地位。 由于直流电动机本身结构上存在机械式换向器和电刷这一致命弱点，以及近年来随着电力电子技术、控制技术和计算机技术的发展，交流可调传动已逐步普及，其应用现在已经超过了直流调速传动。但采用直流可调传动系统，调速范围广、静差率小、稳定性好以及其具有的良好动态性能；相比于交流调速系统调速技术原理成熟、控制电路结构简单；对中、小容量调速系统特别是10kW及其以下可调传动系统，直流调速系统仍占有明显优点。有理由相信在未来高性能的拖动技术领域中，特别是在微特功率控制电机调速系统，在相当长时期内仍将采用直流可调传动系统。 就本课题而言，10kW及其以下直流调速系统是目前广泛采用的一种电力控制系统，掌握其工程设计方法，对产品设计、选型设计、维护运行工作都有重要意义。 （1-1） 式中 ——转速（r/min）； ——电枢电压（V）； ——电枢电流（A）； ——电枢回路总电阻（ ( ）； ——励磁磁通（Wb）； ——由电机结构决定的电动势常数。 由式（1-1）可以看出，有三种方法调节电动机的转速： （1）降压调速。使电枢供电电压下降，则电动机转速下降，