课程设计任务书12-异步电动机闭环控制晶闸管调压调速系统设计详解.doc

武汉理工大学《电力拖动与控制系统》课程设计说明书 PAGE \* MERGEFORMAT14 摘要 电力拖动自动控制系统有调速系统、伺服系统、张力控制系统等。各种系统往往都是通过控制转速来实现的，因此调速系统是电力拖动控制系统中最基本的系统。调节电动机转速的方法一般有三种：调节电枢供电电压U；减弱励磁磁通Φ；改变电枢回路电阻R。对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统来说，以调节电枢供电电压的方式为最好。因此，自动控制的直流调速系统往往以变压调速为主。用半控型器件晶闸管可以构成输出电压大小可变的电源，可作为异步电动机变压调速的可变电源，通过控制触发角α，就可以实现变压调速。同时，采用闭环控制的调速系统静特性相对开环系统来说有大大改善，并且使用比例积分调节器可以实现稳态无静差。 关键字： 变压调速 闭环控制 比例积分调节器 目录  TOC \o 1-3 \h \z \u  HYPERLINK \l _Toc357945052 摘要  PAGEREF _Toc357945052 \h 0  HYPERLINK \l _Toc357945053 1 转速反馈控制调速系统的原理  PAGEREF _Toc357945053 \h 2  HYPERLINK \l _Toc357945054 1.1 异步电动机的调压调速的机械特性  PAGEREF _Toc357945054 \h 2  HYPERLINK \l _Toc357945055 1.2 转速闭环控制的调压调速系统静特性  PAGEREF _Toc357945055 \h 3  HYPERLINK \l _Toc357945056 1.3 异步电动机的调压调速主电路  PAGEREF _Toc357945056 \h 3  HYPERLINK \l _Toc357945057 2 异步电动机闭环控制系统设计  PAGEREF _Toc357945057 \h 6  HYPERLINK \l _Toc357945058 2.1 晶闸管交流调压器元件的选择  PAGEREF _Toc357945058 \h 6  HYPERLINK \l _Toc357945059 2.1.1 晶闸管元件的额定电压  PAGEREF _Toc357945059 \h 6  HYPERLINK \l _Toc357945060 2.1.2 元件的额定电流(通态平均电流)  PAGEREF _Toc357945060 \h 6  HYPERLINK \l _Toc357945061 2.2晶闸管的保护环节的设计  PAGEREF _Toc357945061 \h 7  HYPERLINK \l _Toc357945062 2.2.1过电流保护  PAGEREF _Toc357945062 \h 7  HYPERLINK \l _Toc357945063 2.2.2过电压保护  PAGEREF _Toc357945063 \h 8  HYPERLINK \l _Toc357945064 2.3控制电路的设计（转速调节器ASR的设计）  PAGEREF _Toc357945064 \h 10  HYPERLINK \l _Toc357945065 2.3.1转速调节器结构的选择  PAGEREF _Toc357945065 \h 10  HYPERLINK \l _Toc357945066 2.3.1转速调节器的参数计算  PAGEREF _Toc357945066 \h 10  HYPERLINK \l _Toc357945067 小结体会  PAGEREF _Toc357945067 \h 12  HYPERLINK \l _Toc357945068 参考文献  PAGEREF _Toc357945068 \h 12  1 转速反馈控制调速系统的原理 1.1 异步电动机的调压调速的机械特性 对于可调速的电力拖动系统，工程上往往把它分为直流调速系统和交流调速系统两类。所谓交流调速系统，就是以交流电动机作为电能—机械能的转换装置，并对其进行控制以产生所需要的转速。 交流异步电动机机械特性的参数表达式如下： 变压调速是异步电动机调速方法中的一种，由三相异步电动机机械特性参数表达式可知，当异步电动机等效电路的参数不变时，在相同点的转速下，电磁转矩与定子电压的平方成正比，因此，改变定子外加电压就可以机械特性的函数关系，从而改变电动机在一定负载转矩下的转速。 采用定子调压调速系