电力拖动课程设计V-M双闭环直流可逆调速系统设计3.doc.doc

课程设计任务书 学生姓名： 专业班级： 指导教师： 饶浩彬 工作单位： 自动化学院 题 目: V-M双闭环直流可逆调速系统设计．技术数据技术指标： Ω ， 电动势系数： Ce= 0.132V.min/r 系统主电路：Tm=0.s ，Tl=0.0s 滤波时间常数：Toi=0.002s , Ton=0.01s, 其他参数：Unm*=10V , Uim*=10V , Ucm=10V σi≤5% , σn≤10% 要求完成的主要任务: 1．技术要求： 该调速系统能进行平滑的速度调节，负载电机可逆运行，具有较宽的调速范围（D≥10），系统在工作范围内能稳定工作 系统在5%负载以上变化的运行范围内电流连续 ．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 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） 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 绘制V-M双闭环直流可逆调速系统的电气原理总图（要求计算机绘图） 整理设计数据资料，课程设计总结，撰写设计计算说明书摘要 1 V-M双闭环直流可逆调速系统设计3 2 1 设计任务及要求 2 1.1．技术要求 2 1.2．设计内容 2 2总体设计 2 2.1主电路结构 2 2.2双闭环调速系统组成 5 2.3主电路参数计算及选型 6 2.3.1平波电抗器参数的计算 6 2.3.2变压器参数的计算 7 2.3.3晶闸管元件参数的计算 7 2.3.4 保护电路的设计 8 2.4触发电路的设计 8 3动态设计计算 9 3.1电流调节器的设计 9 3.1.1电流环结构 9 3.1.2时间常数的确定 10 3.1.3电流调节器结构确定 11 3.1.4电流调节器参数的计算 11 3.1.5校验近似条件 11 3.1.6电流调节器电阻和电容的计算 12 3.2转速调解器的设计 13 3.2.1转速环结构 13 3.2.2时间常数的确定 15 3.2.3转速调节器结构确定 15 3.2.4转速调节器参数的计算 15 3.2.5 校验近似条件 16 3.2.6计算调节器电阻和电容 16 3.2.7校核转速超调量 17 4 电气原理总图 18 5总结与体会 19 参考文献 20 摘要 双闭环直流调速系统是工业生产过程中应用最广的电气传动装置之一。ACR)作为控制系统的内环，转速环(ASR)作为控制系统的外环，以此来提高系统的动态和静态性能，为了获得良好的静、动态性能，转速和电流调节器一般都采用PI调节器。在系统中电流环应以跟随性能为主，即应选用典型Ⅰ型系统，而转速环以抗扰性能为主，即应选用典型Ⅱ型系统。 关键词 ： 双闭环调速 晶闸管整流 ACR ASR V-M双闭环直流可逆调速系统设计 (1) 该调速系统能进行平滑的速度调节，负载电机可逆运行，具有较宽的调速范围（D≥10），系统在工作范围内能稳定工作 系统在5%负载以上变化的运行范围内电流连续 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 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） 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 绘制V-M双闭环直流可逆调速系统的电气原理总图（要求计算机绘图） (5) 整理设计数据资料，课程设计总结，撰写设计计算说明书VF供电；反转时，由反组晶闸管装置VR供电。如图1所示两组晶闸管分别由两套触发装置控制，可以做到互不干扰，都能灵活地控制电动机的可逆运行，所以本设计采用两组晶闸管反并联的方式。并且采用三相桥式整流。虽然两组晶闸管反并联的可逆V-M系统解决了电动机的正、反转运行的问题，但是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，称作环流，一般地说，这样的环流对负载无益，只会加重晶闸管和变压器的负担，消耗功率。环流太大时会导致晶闸管损坏，因此应该予以抑制或消除。为了防止产生直流平均环流，应该在正组处于整流状态、Udof 为正时，强迫让反组处于逆变状态、使Udor为负，且幅值与Udof相等，使逆变电压Udor把整流电压Udof顶住，则直流平均环流为零。于是 又由于 其中，分别为VF和VR的控制角。由于两组晶闸管装置