电力拖动VM双闭环不可逆直流调速系统课程设计.doc

目 录摘 要…………………………………………………………………第1章 设计任务书…………………………………………………第2章 主电路选型和闭环系统的组成…………………………… 2.1 晶闸管结构型式的确定………………………………………………4 2.1.1 设计思路………………………………………………………………………4 2.1.2 主电路的确定…………………………………………………………………4 2.2 闭环调速系统的组成…………………………………………………5 第3章 调速系统主电路元部件的确定及其参数计算……………7 3.1 整流变压器容量计算…………………………………………………7 3.1.1 次级电压U2……………………………………………………………………7 3.1.2 次级电流I2和变压器容量……………………………………………………8 3.2 晶闸管的电流、电压定额计算…………………………………………8 3.2.1 晶闸管额定电压UTN………………………………………………………… 3.2.2 晶闸管额定电流ITN…………………………………………………………8 3.3 平波电抗器电感量计算………………………………………………8 3.4 保护电路的设计计算…………………………………………………9 3.4.1过电压保护………………………………………………………………………3.4.2过电流保护 ……………………………………………………………………11 第4章 驱动控制电路的选型设计………………………………13 第5章 双闭环系统调节器的动态设计…………………………14 5．1电流调节器的设计……………………………………………………15．2转速调节器的设计……………………………………………………设计小结……………………………………………………………1参考文献……………………………………………………………1附录 V-M双闭环不可逆直流调速系统电气原理总图…………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、张力和转矩等。直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，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。 第一章 设计任务书 某电动拖车， V-M双闭环不可逆直流调速系统，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%，动态速降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 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调节器与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 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2章 主电路选型和闭环系统的组成 2．1 晶闸管结