V-M直流调速系统课设.docVIP

目 录 一 课程设计要求.............................................2 1.1参数..................................................2 1.2内容..................................................2 1.3要求..................................................2 二 双闭环直流调速系统的工作原理..............................3 2.1晶闸管-电动机直流调速系统简介.........................3 2.2双闭环直流调速系统结构图..............................3 三 控制系统的设计............................................4 3.1 双闭环直流调速系统的组成.............................4 3.2.主电路的结构形式.....................................4 3.2.1主电路的设计....................................5 3.2.2. 整流元件晶闸管的选型..........................7 3.2.3. 电抗器的设计..................................8 3.3晶闸管的触发电路.....................................11 3.4双闭环调速系统的组成和设计...........................12 3.4.1电流调节器的设计...............................12 3.4.2转速调节器的设计...............................14 3.5仿真波形结果.........................................18 3.5.1转速...............................................18 3.5.2电流...............................................19 四 运动控制系统课程设计总结..................................19 五 参考文献..................................................19 一、 1.设计参数 直流他励电动机：功率Pe＝145KW，额定电压Ue=220V，额定电流Ie=733A,磁极对数P=2，ne=430r/min,励磁电压220V,电枢绕组电阻Ra=0.0015Ω,主电路总电阻R＝0.036Ω，Ks=41.5，电磁时间常数TL=0.0734ms，机电时间常数Tm=0.0926ms，滤波时间常数Ton=Toi=0.01s，过载倍数λ＝1.2，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。 二 双闭环直流调速系统的工作原理 2.1晶闸管-电动机直流调速系统简介 图1.1是V-M系统的简单原理图[1,3,5]。 -晶闸管-电动机直流调速系统（V-M系统） 2.2 双闭环直流调速系统动态结构图 双闭环直流调速系统动态结构图 三 控制系统的设计 3.1 双闭环直流调速系统的组成 该双闭环调速系统的两个调节器ASR和ACR一般都采用PI调节器。因为PI调