vm双闭环不可逆直流调速系统设计课程设计论文正文_毕业论文.doc

内容摘要 双闭环直流调速系统即速度和电流双环直流调速系统，是由单闭环直流调速系统发展起来的，调速系统使用比例积分调节器，可以实现转速的无静差调速。又采用电流截止负载环节，限制了起（制）动时的最大电流。这对一般的要求不太高的调速系统，基本上已经能满足要求。但是由于电流截止负反馈限制了最大电流，加上电动机反电势随着转速的上升而增加，使电流到达最大值后迅速降下来，这样，电动机的转矩也减小了，使起动加速过程变慢，起动的时间久比较长。在这些系统中为了尽快缩短过渡时间，所以就希望能够充分利用晶闸管元件和电动机所允许的过载能力，使起动的电流保护在最大允许值上，电动机输出最大转矩，从而转速可直线迅速上升，使过渡过程的时间大大的缩短。另一方面，在一个调节器的输出端综合几个信号，各个参数互相调节比较困难。为了克服这一缺点就应用转速，电流双环直流调速系统。 关键词：双闭环 直流调速系统 MATLAB 第一章 设计任务书 一．题目：V-M双闭环不可逆直流调速系统设计 二．技术要求 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，具有较宽的调速范围（D≥10），系统在工作范围内能稳定工作 2．系统静特性良好，无静差（静差率s≤0.2） 3．动态性能指标：转速超调量δn＜8%，电流超调量δi＜5%，动态 Δn≤8-10%，调速系统的过渡过程时间（调节时间）ts≤1s 4．系统在5%负载以上变化的运行范围内电流连续 5．调速系统中设置有过电压、过电流等保护，并且有制动措施 三．设计内容 1．根据题目的技术要求，分析论证并确定主电路的结构型式和闭环调速系统的组成，画出系统组成的原理框图 2．调速系统主电路元部件的确定及其参数计算（包括有变压器、电力电子器件、平波电抗器与保护电路等） 3．驱动控制电路的选型设计（模拟触发电路、集成触发电路、数字触发器电路 均可） 4．动态设计计算：根据技术要求，对系统进行动态校正，确定ASR调节 与ACR调节器的结构型式及进行参数计算，使调速系统工作稳定，并满 足动态性能指标的要求 5． 绘制V-M双闭环直流不可逆调速系统的电气原理总图（要求计算机绘图） 6．整理设计数据资料，课程设计总结，撰写设计计算说明书 四．技术数据 晶闸管整流装置：Rrec=0.032ΩΩ，Ks=45-48。 负载电机额定数据：PN=90KW，UN=440V，IN=220A，nN=1800r/min，Ra=0.088Ω，λ=1.5。系统主电路：R∑=0.12Ω，Tm=0.1s 第二章 设计方案的选择 速度和电流双环直流调速系统（双环），是由单闭环直流调速系统发展起来的，调速系统使用比例积分调节器，可以实现转速的无静差调速。又采用电流截止负载环节，限制了起（制）动时的最大电流。这对一般的要求不太高的调速系统，基本上已能满足要求。但是由于电流截止负反馈限制了最大电流，加上电动机反电势随着转速的上升而增加，使电流到达最大值后迅速降下来，这样，电动机的转距也减小了，使起动加速过程变慢，起动（调整时间ts）的时间就比较长。在这些系统中为了尽快缩短过渡时间，所以希望能够充分利用晶闸管元件和电动机所允许的过载能力，使起动的电流保护在最大允许值上，电动机输出最大转矩，从而转速可直线迅速上升，使过渡过程的时间大大缩短。另一方面，在一个调节器输出端综合几个信号，各个参数互相调节比较困难。为了克服这一缺点就应用转速，电流双环直流调速系统。 转速.电流双闭环直流调速系统原理图1-1如下:. 图1-1 双闭环直流调速系统原理框图 本设计采用三相全控桥整流电路，在直流侧串有平波电抗器，该电路能为电动机负载提供稳定可靠的电源，利用控制角的大小可有效的调节转速，并在直流交流侧安置了保护装置，保证各元器件能安全的工作，同时由于使用了闭环控制，使得整个调速系统具有很好的动态性能和稳态性能。 第三章 主电路选型和闭环系统的组成 3.1 电动机型式的确定 3.1.1 电动机电压等级的选用 电动机电压等级要与工厂企业或车间的供电电压一致。一般中、小型交流电动机额定电压为 220/380V或 380/660V。当电动机由晶闸管整流装置直接供电时，为配合不同的整流电路联结，新改型直流电动机还增设了 160V（配合单相全波整流）及 440V（配合三相桥式整流）等新的电压等级。 3.1.2 电动机额定转速的选用 一般可分为下列三种情况： （1）电动机连续工作，很少起动、制动或反转。对几个不同的额定转速进行全面比较，最后确定电动机的额定转速。 （2）电动机经常起动、制动及反转，此时除考虑初期投资外，主要根据过渡过程能量损耗为最小的条件来选择电动机的额定转速。 （3）电动机经常起动、制动