《直流拖动自动控制系统》-采用α=β配合控制的有环流可逆调速系统毕业设计（论文)word格式.docVIP

《直流拖动自动控制系统》 课程设计报告 设计题目：采用α=β配合控制的有环流可逆调速系统 班 级： 05级过程控制一班 姓 名： 陈 阳 学 号： 050103010101 指导教师： 方一鸣、刘爽 2008年6 月18日 目 录 绪论………………………………………………………………2 （一）配合控制有环流可逆调速系统概述…………………………………2 （二）控制对象及设计要求…………………………………………………2 第一章α=β配合控制有环流可逆调速系统－总体方案设计…3 （一）总体设计原理…………………………………………………………3 （二）整体设计框图…………………………………………………………4 第二章 配合控制有环流可逆调速系统－主电路设计…………5 （一）主电路原理及电路图…………………………………………………5 （二）晶闸管触发电路原理…………………………………………………6 第三章 配合控制有环流可逆调速系统－调节器设计…………8 （一）电流调节器设计………………………………………………………8 3.1.1 确定时间常数………………………………………………………8 3.1.2选择电流调节器结构………………………………………………9 3.1.3计算调节器参数及近似条件校验…………………………………9 3.1.4电流调节器实现……………………………………………………11 （二）转速调节器设计………………………………………………………11 3.2.1电流环的等效闭环传递函数………………………………………12 3.2.2转速调节器结构的选择……………………………………………12 3.2.3转速调节器参数的选择……………………………………………13 3.2.4校验近似条件及转速超调量………………………………………14 3.2.5转速调节器的实现…………………………………………………14 第四章 配合控制有环流可逆调速系统－反馈及其他电路……15 （一）转速及电流反馈环节…………………………………………………15 （二）给定器…………………………………………………………………16 （三）稳压电源………………………………………………………………16 （四）保护及其他电路………………………………………………………16 4.4.1 晶闸管保护电路…………………………………………………16 4.4.2 反相器……………………………………………………………18 设计心得………………………………………………………19 参考文献………………………………………………………19 绪论 （一）配合控制有环流可逆调速系统概述 许多生产机械要求电动机既能正转，又能反转，而且常常还需要快速的启动和制动，这就需要电力拖动系统具有四象限运行的特性，即需要可逆的调速系统 较大功率的可逆直流调速系统多采用晶闸管－电动机系统。即采用两组晶闸管整流装置反向并联的方法实现系统的可逆运行。但是，如果两组装置的整流电压同时出现，便会产生不流过负载而直接在两组晶闸管之间流通的短路电流，称为环流，加重晶闸管和变压器的负担，甚至导致晶闸管损坏。 α＝β配合控制消除直流平均环流的原则是正组整流装置处于整流状态，即Ud0f为正时，强迫使反组处于逆变状态，即Ud0r，且幅值相等，使逆变电压把整流电压顶住，则直流平均环流为零。 （二）控制对象及设计要求 Z2-101型直流电动机铭牌参数为： 额定容量：2.2KW 额定电压：220V 额定电流：12.5A 最大电流：18.75A 额定转速：1500rpm 最高转速：3000rpm 额定励磁（电压）：220V GD2：1.05Kg·m2 电枢电阻Ra：1.3Ω 电枢电感La：10mH 设计要求为： 1.调速范围D=20，无静差。在整个调速范围内要求转速无级、平滑可调。 2.动态性能指标：电流环超调量σi≤5%； 空载起动到额定转速时转速超调量σn≤10%。 第一章 α=β配合控制有环流可逆调速系统－总体方案设计 （一）总体的设计原理 晶闸管反并联可逆V-M系统解决了电动机的正反转和回馈制动问题，但是，如果两组装置的整流电压同时出现，便会产生直接在两组晶闸管之间流通的短路电流，称为环流。加重晶闸管和变压器的负担，消耗功率。因此应该予以抑制或消除。 为了防止产生直流平均环流，应该当正组处于整流状态时，强迫让反组处于逆变状态，且控制其幅值与之相等，用逆变电压把整流电压顶住，则直流平均环流为零。于是