毕业设计(论文)配合控制的有环流可逆调速系统的工作原理设计报告.docVIP

自动控制系统课程 设计报告 课程名称：自动控制系统课程设计 设计题目：配合控制的有环流可逆调速系统设计 院 系：电气工程系 班 级：1102304 设 计 者：莫胜元 学 号：110230419 同 组 人：关占奇 于海洋 赵茜梦 指导教师：蔡春伟 设计时间：2014年11月 课程设计（论文）任务书 专 业 电气工程及其自动化 班 级 1102304 学 生 莫胜元 指导教师 蔡春伟 题 目 配合控制的有环流可逆调速系统设计 子 题 设计时间 2014年 11月 3 日 至 2014年 11月 14日 共 1 周 设计要求 直流电动机基本参数如下： 直流电动机：220V，36A，1460r/min，Ce=0.127Vmin/r，允许过载倍数λ=1.5。 晶闸管装置放大系数：Ks=33。 电枢回路总电阻：R=0.3Ω。 时间常数：Tl=0.03s，Tm=0.18s。 电流反馈系数：β=0.185V/A（≈10V/1.5Inom）。 转速反馈系数：α=0.007Vmin/r（≈10V/Nnom）。 设计目的： 1. 通过课程设计掌握配合控制有环流可逆调速系统分析与设计方法。 2. 掌握有环流可逆调速系统的制动和反向过程，了解配合控制有环流可逆调速系统的应用场合，优缺点和工作原理。 3. 掌握设计的一般方法。 设计内容： 1. 配合控制有环流可逆调速系统的工作原理。 2. 各环节的特点和参数选择。 3. 按设计思想，叙述设计过程。 4. 分析反向制动过程的各点极性变化和两组整流装置的工作状态。 5. 详细分析配合控制有环流可逆调速系统的设计过程。 6. 转速调节器，电流调节器（ASR，ACR）具有抗干扰滤波能力，稳态运行无静差。 8. 稳态指标：无静差。 9. 动态指标：电流超调量σi≤15%，空载起动到额定转速时的转速超调量σn≤10%。 10.用A1号图纸（8个A4）绘制所设计的原理图；原理图要求清楚、工整，含器件参数。 主要参考文献：《电力拖动控制系统设计手册_朱仁初》 一、 配合控制的有环流可逆调速系统 4 1) 系统概述 4 2) 双闭环直流调速系统概述 4 3) V-M调速系统工作原理分析： 6 二、 主回路的设计 8 1) 主回路元器件参数计算及型号选择 8 2) 主电路保护元件的参数计算及选型。 11 3) 抑制环流电抗器参数的计算 14 4) 晶闸管脉冲触发电路设计： 16 5) 电机励磁回路设计： 18 6) 转速检测及反馈环节 18 三、 控制回路的设计 19 1) 电流调节器ACR 的设计 19 2) 转速调节器的设计 22 3) 控制器输出限幅环节 26 4) 反相器设计 26 5) 电流反馈环节 26 四、 直流稳压供电电源的设计 27 6) 工作原理 27 五、 操作及系统故障保护回路的设计 28 六、 参考文献 29  配合控制的有环流可逆调速系统 系统概述 有许多生产机械要求电动机既能正转，又能反转，而且常常还需要快速地起动和制动，这就需要电力拖动系统具有四象限运行的特性，也就是说，需要可逆的调速系统。较大功率的可逆直流调速系统多采用晶闸管-电动机系统。由于晶闸管的单向导电性，需要可逆运行时经常采用两组晶闸管可控整流装置反并联的可逆线路。 采用两组晶闸管反并联的可逆V-M系统，如果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。配合控制消除平均直流环流的原则是正组整流装置处于整流状态，即为正时，强迫使反组工作在逆变状态，即为负，且幅值与相等，使逆变电压把整流电压顶住，则直流平均环流为零。 图1-1 V-M可逆调查速系统 双闭环直流调速系统概述 单闭环调速系统存在的问题 图1-2 单闭环直流调速系统稳态结构框图() 用一个调节器综合多种信号，各参数间相互影响， 环内的任何扰动，只有等到转速出现偏差才能进行调节，因而转速动态降落大。 电流截止负反馈环节限制起动电流，不能充分利用电动机的过载能力获得最快的动态响应，起动时间较长。 图1-3 时间最优的理想过渡过程 双闭环调速系统 对于经常正、反转运行的调查系统，如门刨床、可逆轧钢机等级，缩短起，制动过程的时间是提高生产率的重要因素。为此，在起动（或制动）过渡过程中，始终保持电流为允许的最大值，使调速系统以最大的加（减）速度运行。当到达稳定态