《电机与拖动》课程设计直流伺服电机控制系统的设计.doc

《电机与拖动》课程设计 直流伺服电机控制系统的设计 The design of Dc servo motor control system 学生姓名 学院名称 信电工程学院 专业名称 电气工程及其自动化 指导教师 2012年 01月 04日 摘要 作为电能传输或信号传输的装置，变压器在电力系统和自动化控制系统中得到了广泛的应用，在国民经济的其他部门，作为特种电源或满足特殊的需要，变压器也发挥着重要的作用。变压器是通过电磁耦合关系传递电能的设备，用途可综述为：经济的输送电能、合理的分配电能、安全的使用电能。实际上，它在变压的同时还能改变电流，还可改变阻抗和相数。它的种类很多，容量小的只有几伏安，大的可达到数十万千伏安；电压低的只有几伏，高的可达几十万伏。 小型变压器指的是容量1000V.A以下的变压器。最简单的小型单相变压器由一个闭合的铁芯(构成磁路)和绕在铁芯上的两个匝数不同、 彼此绝缘的绕组(构成电路)构成。这类变压器在生活中的应用非常广泛。 关键词 电机与拖动；小型；单向；变压器 目 录 1 绪论 1 1.1 设计总纲 1 1.1.1设计任务 1 1.1.2 设计要求 1 1.1.3设计用设备和器件 1 2变压器结构 1 2.1 铁芯 1 2.2 绕组 1 2.3 其他结构部件 2 3 变压器的工作原理 2 3.1 电压变换 2 3.2电流变换 2 4 设计内容及数据的测量 3 4.1 设计内容 3 4.2 铁芯尺寸的选定 4 4.3 绕组的匝数与导线直径 5 5 实例计算 8 结论 10 心得 11 参考文献 12 附录 13 附录1 13 附录2 13 1 绪论 1.1 设计总纲 1.1.1设计任务 设计一个直流伺服电机控制系统 1.1.2 设计要求 1）说明直流伺服电机的基本结构和工作过程 2）说明直流伺服电机的控制方法 3）设计直流伺服电机控制系统，并分析运行特性 4）撰写设计报告、总结以及心得 1.1.3设计用设备和器件 功率表、万用表.直流电流表、直流电压表 2 变压器的结构 2.1 铁芯 铁芯是变压器磁路部分。为减少铁芯内磁滞损耗涡流损耗，通常铁芯用含硅量较高的、厚度为0.35或0.5mm、表面涂有绝漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成。 铁芯分为铁柱和铁轭两部分，铁柱上套装有绕组线圈，铁轭则是作为闭合磁路之用，铁柱和铁轭同时作为变压器的机械构件。 铁芯结构有两种基本形式：芯式和壳式。 绕组是变压器的电路部分。一般采用绝缘纸包的铝线或铜线绕成。为了节省铜材，我国变压器线圈大部分是采用铝线。 图（1） 2.3其它结构部件 1）储油柜和油表 2）气体继电器 3）安全气通 4）绝缘套管 3变压器的工作原理 3.1电压变换 当一次绕组加上交流电压时，绕组中通过交流电流，在铁芯中将产生既与一次绕组交链，由于二次绕组交链的主磁通，还会产生少量的仅与一次绕组交链的主要经过空气等非磁性物质闭合的一次绕组漏磁通。 (3-1) (3-2) (3-3) 说明只要改变原、副绕组的匝数比,就能按要求改变电压。 3.2电流变换 变压器在工作时，二次电流的大小主要取决于负载阻抗模的大小，而一次电流的大小则取决于的大小。 (3-4) (3-5) 说明变压器在改变电压的同时,亦能改变电流。 小型变压器的原理：小型单相变压器一般是指工频小容量单相变压器。 4 设计内容及数据的测量 4.1 设计内容 计算内容有四部分：额定容量的确定；铁芯尺寸的选定；绕组的匝数与导线直径；绕组（线圈）排列及铁芯尺寸的最后确定。 4.1.1额定容量的确定 变压器的容量又称表现功率和视在功率，是指变压器二次侧输出的功率，通常用KVA表示。 4.1.1.1 二次侧总容量 小容量单相变压器二次侧为多绕组时，若不计算各个绕组的等效的阻抗及其负载阻抗的幅角的差别，可认为输出总视在功率为二次侧各绕组输出视在功率之代数和，即 （-1） ——二次侧总容量（V·A） ,,……——二次侧各个绕组电压的有效值（V）； ,,……—— 二次侧各个绕组的负载电流有效值（A）。 4.1.1.2 一次绕组的容量 对于小容量变压器来说，我们不能就认为一次绕组的容量等于二次绕组的总容量，因为考虑到变压器中有损耗，所以一次绕组的容量应该为 （单位为V·A） （-2） ——变压器的额定容量