电力拖动系统课程设计指导方案.doc

电力拖动综合课程设计指导书 封面 1 目录 I 前言 1 1、电力拖动系统的性能指标分析 2 1.1机械特性 2 1.2调速特性 3 2、电动机的选择 5 2.1 电动机种类的选用 5 2.1.1 电动机的机械特性 6 2.1.2 电动机的起动性能 7 2.1.3 电动机的调速性能 7 2.1.4 电动机的电源 7 2.1.5 电动机的经济性 7 2.2 电动机电压等级的选用 7 2.3 电动机额定转速的选用 8 2.4 电动机型式的选用 8 2.4.1 电动机的安装方式 8 2.4.2 电动机的防护方式 9 2.5 电动机额定功率的选用 9 2.5.1 电动机的允许温升 9 2.5.2 电动机的工作方式 10 2.5.3 电动机的额定功率 11 2.6 电动机负载功率的计算 11 2.7 电动机的分类和性能规格 11 2.7.1 电动机的分类 11 2.7.2 各类电动机的传动特性 13 3、系统设计 14 3.1、直流调速系统设计 14 3.1.1直流调速的方法选择 14 3.1.2直流调速系统用的可控直流电源选择 14 3.1.3直流调速系统用的可控直流电源设计 15 3.1.4直流系统控制方案选择与设计 16 3.2 交流系统设计 18 3.2.1控制方法的选择 18 3.2.2直接矢量控制系统 21 3.2.3直接转矩控制系统 23 3.2.4交流电源 25 4、系统校正与参数整定 26 4.1 拖动对象的参数计算 26 4.2 预制参数设置 26 4.3 调节器参数计算 27 4.4 调节器的实现及器件选择 27 4.5 检测电路参数设置 29 4.6 调节器限幅输出电路 29 4.7 平波电抗器的计算 30 5、系统调试 31 5.1 PI调节器性能测试与波形分析 31 5.2相控变流电路的调试 33 5.2.1 同步的概念 33 5.2.2 确定并正确联接同步变压器 34 5.2.3 确定主电源相序 35 5.2.4 校对同步变压器与整流变压器的相位关系 35 5.2.5 检查测量触发脉冲顺序 36 5.2.6 初相位及移相范围的整定 37 5.3 斩控变流电路调试 38 6、参考文献 39 前言 电力拖动系统课程设计理论联系实际，应用电力电子技术电机与拖动系统等课程的相关知识，综合分析、研究、设计直流调速系统、系统、SPWM变频调速系统，以加深对所学理论知识的理解，掌握工程设计方法。通过对控制系统的参数测定、单元部件的测试以及系统的调试，提高学生独立操作的实验能力；培养学生分析问题、解决问题和编制技术总结报告的能力。 本课程设计的重点是综合运用所学知识，对调速系统进行设计，理论联系实际，要求学生掌握工程设计的方法及系统调试的方法，培养工程设计能力。 负载的转矩特性，就是负载的机械特性，简称负载特性。根据统计分类一般分类为三类： 1、恒转矩负载特性 2、恒功率负载特性 3、泵与风机类负载特性 以上三类负载机械特性是从各种实际负载中概括出来的典型化的负载机械特性，实际负载机械特性可能是以某种典型特性为主的几种典型特性的组合。 如果拖动对象的负载特性没有给出，则需要通过分析、实验等方法求取，具体方法可查阅相关文献。 当拖动对象的负载特性确定后，电力拖动系统能够工艺设备正常工作的必要条件和充分条件是： 1.必要条件: 电动机的机械特性与负载转矩特性有交点,即存在 2.充分条件: 在交点处满足 。 或者说，在交点的转速以上存在 ,在交点的转速以下存在 。 由此，我们可大致解算出电力拖动系统需要具有的基本参数，包括选用电动机应该具有的输出转矩、输出功率、最大转速和拖动系统的人为机械特性。 1.2调速特性 大多电力拖动系统都是需要调速运行的，对于任何需要控制转速的电力拖动设备，其生产工艺对调速性能都有一定的要求。归纳起来，对于调速系统的转速控制要求有以下三个方面： （1）调速——在一定的最高转速和最低转速范围内，分挡地（有级）或平滑地（无级）调节转速； （2）稳速——以一定的精度在所需转速上稳定运行，在各种干扰下不允许有过大的转速波动，以确保产品质量； （3）加、减速——频繁起、制动的设备要求加、减速尽量快，以提高生产率；不宜经受剧烈速度变化的机械则要求起，制动尽量平稳。 我们给出调速范围和静差率的定义，这是电力拖动系统的主要稳态特性指标： 调速范围：生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做调速范围，用字母 D 表示，即 静差率：当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落 (nN ，与理想空载转速 n0 之比，称作静差率 s ，即 调速范围和静差率这两项指标并不是彼此孤立的，必须同时提才有意义。调速系统的静差率指标应以最低速时所能达