V-M转速,电流双闭环不可逆直流调速系统设计.doc.docVIP

课程设计说明书 转速电流双闭环直流不可逆直流调速系统设计 姓名 韩海亮 学号 081203011068 班级 08 级计控 2 班  第一章 1.1 1.2 1.3 第二章 1.1 1.2 第三章 3.1 3.2 3.3 3.4 第四章 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 结论 参考文献 心得体会  目录 概论 设计目的 设计要求 电机参数 基本原理系统的组成 系统电路原理图直流双闭环调节系统调节器以及触发电路的设计获得系统设计对象电流调节器的设计转速调节器的设计触发电路的设计 主电路及保护电路的设计主电路原理整流变压器额定参数计算整流元件参数计算 平波电抗器的参数计算晶闸管保护的计算直流侧保护交流侧保护励磁电路转速检测电路稳压电路  第一章概论 今天我们我们课设的题目是 vm 转速电流双闭环直流不可逆直流调速系统 直流调速系统具有调速范围广、精度高、动态性能好和易于控制等优点 所以在电气传动中获得了广泛应用。本文从直流电动机的工作原理入手 建立了双闭环直流调速系统的数学模型 并详细分析了系统的原理及其静态和动态性能。然后按照自动控制原理 对双闭环调速系统的设计参数进行分析和计算 从而达到设计要求 随着社会化大生产的不断发展 电力传动装置在现代化工业生产中的得到广泛应用 对其生产工艺、产品质量的要求不断提高这就需要越来越多的生产机械能够实现制动调速 因此我们就要对这样的自动调速系统作一些深入的了解和研究。 本次设计包括主电路和控制回路的设计。本设计通过分析直流双闭环调速系统的组成 设计出系统的电路原理图。同时 采用工程设计的方法对直流双闭环调速系统的电流和转速两个调节器进行设计 先设计电流调节器 然后将整个电流环看作是转速调节系统的一个环节 再来设计转速调节器。遵从确定时间常数、选择调节器结构、计算调节器参数、校验近似条件的步骤一步一步的实现对调节器的具体设计。之后 再对系统的起动过程进行分析 以了解系统的动态性能。 双闭环控制可实现转速和电流两种负反馈的分别作用 从而获得良好的静 动态性能。其良好的动态性能主要体现在其抗负载扰动以及抗电网电压扰动之上。正由于双闭环调速的众多优点所以在此有必要对其最优化设计进行深入的探讨和研究。本次课程设计目的就是旨在对双闭环进行最优化的设计 关键词 双闭 电流调节器 转速调节器 设计  1.1 设计目的 1 通过对实际综合实验的培养 加强学生的实际动手能力。 2 为毕业设计做好准备。 3 熟悉相关实验过程。 4 加深对电力拖动自动控制系统这一课程的认识 培养学生综合专 业知识的能力。 1.2、设计要求 1 调速范围 D=20.无静差。在整个调速范围内要求转速无极 平滑 可调 2 电流超调量δ i5% 空载启动到额定转速时的转速超调量δ n≤10 3.中频宽 h=5 1.3、电机参数 型号为 z2-32 直流电动机 额定容量 2.2kw 额定电压 220v 额定电流 12.5A 最大电流 18.75A 额定转速 1500rpm,额定励磁 0.61A,GD2 等 于 0.105 电动机电枢电感 10 mH.电动机电枢电阻改为 1.3Ω 其他参数 整流侧内阻 0.037 整流变压器漏感 0.24mH。电抗器直流电阻 0.024Ω 。电抗器电感 3.2 mH  第二章 基本原理 2.1 系统的组成 转速、电流双闭环控制的直流调速系统是应用最广、性能很好的直流调速系统。采用 PI 调节的单闭环直流调速系统可以在保证系统稳定的前提下实现转速无静差。但是 如果对系统的动态性能要求较高 单闭环系统就难以满足要求了。 如题 1 所示 为了实现在允许条件下的最快启动 关键是要获得一段使电流保持为最大值 的恒流过程。按照反馈控制规律 采用某个物理量的负反馈就可以保持该量基本不变 那么采用电流负反馈应该能够得到近似的恒流过程。所以 我们希望达到的控制 启动过程只有电流负反馈 没有转速负反馈 达到稳态转速后只有转速负反馈 不让电流负反馈发挥作用。故而采用转速和电流两个调节器来组成系统。 为了实现转速和电流两种负反馈分别在系统中起作用 可以在系统中设置两个调节器 分别调节转速和电流 即分别引入转速负反馈和电流负反馈。二者之间实行嵌套 或称串级 连接如图 2 所示。把转速调节器的输出当作电流调节器的输入 再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE。从闭环结构上看电流环在里面 称作内环 转速环在外面 称作外环。这就组成了转速、电流双闭环调速系统。