双闭环直流电机调速系统设计精选.doc

运动控制系统课程设计 专 业：自动化 设计题目： 班级：学生姓名：学号：指导教师： 分院： 教研室主任： 电气工程学院一、 1.设计参数 直流他励电动机：功率Pe＝1.1KW，额定电流Ie=6.7A，磁极对数P=1，ne=1500r/min,励磁电压220V,电枢绕组电阻Ra=2.34Ω,主电路总电阻R＝7Ω，L∑＝246.25Mh(电枢电感、平波电感和变压器电感之和)，Ks=58.4，机电时间常数Tm=116.2ms，滤波时间常数Ton=Toi=0.00235s，过载倍数λ＝1.5，电流给定最大值，速度给定最大值 2.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形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。 3）驱动控制电路的选型设计。 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调节器的结构形式及进行参数计算，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电器原理图，并研究参数变化时对直流电动机动态性能的影响。 3.设计要求： 1）该调速系统能进行平滑地速度调节，负载电机不可逆运行，具有较宽地转速调速范围（），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）。 3）动态性能指标：转速超调量，电流超调量，动态最大转速降，调速系统的过渡过程时间（调节时间）。 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、过电流保护，并且有制动措施。 6)主电路采用三项全控桥。 4. 课程设计报告要求 1）、要求在课程设计答辩时提交课程设计报告。 2）、报告应包括以下内容： A、系统各环节选型 主回路方案确定。 控制回路选择 主要电气设备的计算和选择 系统参数计算 B、系统调试过程介绍，在调试过程中出现的问题，解决办法等； C、课程设计总结。包括本次课程设计过程中的收获、体会，以及对该课程设计的意见、建议等； D、设计中参考文献列表； E、报告使用B5纸打印，全文不少于2000字。 5. 参考资料（20年月日至月日） 时间 设计内容 日布置设计任务、查阅资料 日总体设计 日整理 12月10日 答辩 、评语及成绩 评分标准 量化 分数 1.独立分析与解决问题的能力 较强 一般 不具有 10 2. 课程设计的答辩情况 有见解 回答准确 回答正确 基本正确 有错误 25 3. 课程设计论文及插图的规范程度 整洁 正确 杂乱 有错误 25 4.工具软件的使用 熟练使用 会使用 需要学习 10 5.辅导答疑 认真 应付 消极 10 6.设计态度 认真 应付 消极 10 7.出勤 缺勤次数 10 附加评语 量化总分 目 录 前言 1 第一章 绪 论 2 1．1直流调速系统的概述 2 1．2研究课题的目的和意义 2 1．3设计内容和要求 3 1.3.1设计要求 3 1.3.2设计内容 3 第二章 双闭环直流调速系统设计框图 4 第三章 系统电路的结构形式和双闭环调速系统的组成 6 3．1主电路的选择与确定 6 3．2 双闭环调速系统的组成 8 第四章 主电路各器件的选择和计算 11 4．1变流变压器容量的计算和选择 11 4．2 整流元件晶闸管的选型 14 4．3 电抗器设计 15 4．4 主电路保护电路设计 16 4.4.1过电压保护设计 16 4.4.2过电流保护设计 20 第五章 双闭环调速系统调节器的动态设计 24 5．1 电流调节器的设计 24 5．2 转速调节器的设计 26 小结 33 参考文献 34 前 言 直流电机调速系统在现代化工业生产中已经得到广泛应用。直流电动机具有良好的起、制动性能和调速性能，易于在大范围内平滑调速，且调速后的效率很高，直流电机无级电子调速控制器采用国际先进的IGBT大功率模块器件和独特自行设计的PWM微电子控制技术，以及节能反馈电路和丰富的保护功能控制电路。适用于无轨机车、矿山井下窄轨机车、磨床、木工机械、服装制作、纺织、造纸印刷等场所。调速平稳，安全可靠，提高生产效率；直流电机正反转控制简便；可以与计算机连接控制—电动机调速系统作为调节电枢供电电压需要的可控直流电源。由于开环调速系统都能实现一定范围内的无级调速，但是许多需要调速的生产机械常常对静差率有要求则采用反馈控制的闭环调速系统来解决这个问题。如果对系统的动态性能要求较高，则单闭环系统就难以满足需要。而转速、电流双闭环直