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运动控制毕业设计
课 程 设 计
课程名称 电力拖动自动控制系统课程设计
设计题目 V-M双闭环不可逆直流调速系统设计
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。
关键字:
直流调速 晶闸管 双闭环
目 录
第1章 设计任务书--------------------------------------------------4
第2章 主电路选型和闭环系统的组成--------------------------5
2.1 晶闸管结构型式的确定……………………………………………………5
2.2 闭环调速系统的组成………………………………………………………6
第3章 调速系统主电路元部件的确定及其参数计算--------8
3.1 整流变压器容量计算………………………………………………………8
3.2 晶闸管的电流、电压定额计算……………………………………………9
3.3 平波电抗器电感量计算……………………………………………………10
3.4 保护电路的设计计算………………………………………………………11
3.4.1过电压保护……………………………………………………………11
3.4.2过电流保护 ……………………………………………………………13
第4章 驱动控制电路的选型设计---------------------------------14
第5章 双闭环系统调节器的动态设计----------------------------15
5.1电流调节器的设计…………………………………………………………15
5.2转速调节器的设计…………………………………………………………17
设计小结-----------------------------------------------------------------18
参考文献----------------------------------------------------------------18
附录 V-M双闭环不可逆直流调速系统电气原理总图-------19
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≤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
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
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
2.1.1 设计思
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