.三机架冷连轧机直流调速系统设计.pdfVIP

第一章 绪论 在电气时代的今天，电动机在工农业生产、人们日常生活中起着十分重要的作用。直流 电机是最常见的一种电机，在各领域中得到广泛应用。研究直流电机的控制和测量方法，对 提高控制精度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。电机调速问题一直是自动化领域比 较重要的问题之一。不同领域对于电机的调速有着不同的要求，因此，不同的调试方法运用 于不同的场合。 本文基于三机架冷连轧机直流调速系统的设计，通过对逻辑无环流控制系统研究，设计 出应用于直流电机的速度、电流双闭环控制系统。根据控制系统的设计技术指标要求，论述 不同方案的区别并选择适合的方案。再分步对控制系统各个模块进行详尽的设计说明、其中 包括设计原理、参数计算和器的选择。 关键词：逻辑无环流系统； 速度、电流双闭环直流调速； 三机架冷连轧机 第二章 直流调速系统的方案设计 2.1 设计技术指标 (一) 轧机工艺及对电力拖动系统的要求： 1、轧机用途：轧制紫铜、合金条材，将厚度为2.5-6.0mm 扎成成品厚度为1.0-2.5mm 2、设备配置 1 2 3 4 来料 5 + 6 7 8 9 图2-1中：1、 2、 3-主工作架，4-卷取机， 5-减速机 6、 7、 8-工作要架主电机， 9-卷宗取机电动机 3、生产工艺对电力拖动的要求： (1)启动到给料速度→到规定速度→制动到给料速度→停止。 (2)机架速度自动保持不变，机架间张力自动保持不变。 (3)各机架可单独起、制动和联合起制动。 (4)可以用任何轧制速度。直到电动机的极限值。 (5)连轧机除正常停机外，还应有快速停车。 (6)在连轧过程中或在过渡过程中，卷取机和第三机架的条材的张力应自动保持不变。 (7)当断带时，能自动限制卷取机的速度。 (8)轧机因事故停止时，卷取机也应停止。 (二) 设计要求： 1、三台主工作机架的主电机参数及要求均一样，只设计一台控制系统就行。 2、设计指标：稳态无静差，电流超调量σ ≤5%，空载起动到额定转速时的速度超调量σ ≤10% 1 n (三) 直流电动机参数： P =550KW, U =750V, I =780A, n =370r/min, C =1.19V.min/r, nom nom nom nom e R=0.1Ω, GD²=783.5N.m², 允许电流过载倍数λ =1.5 2.2 现行方案的讨论与比较 直流电动机的调速方法有三种： (1) 调节电枢供电电压 ：改变电枢电压主要是从额定电压往下降低电枢电压，从电 0 动机额定转速向下变速，属恒转矩调速方法。对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统来 说，这种方法最好。 变化遇到的时间常数较小，能快速响应，但需要大容量可调直流电源。 (2) 改变电动机主磁通Φ：改变磁通可以实现无级平滑调速，但只能减弱磁通进行调速 （简称弱磁调速），从电机额定转速向上调速，属恒功率调速方法。 变化遇到的时间常数 同调压方式电流变化遇到的相比要大得多，响应速度较慢，但所需电源容量小。 (3) 改变电枢回路电阻 ：在电动机电枢回路外串电阻进行调速的方法，设备简单， 操作方便。但是只能进行有级调速，调速平滑性差，机械特性较软；空载时几乎没什么调速 作用；还会在调速电阻上消耗大量电能。 改变电阻