Z型电机电机传动控制系统课程设计.docVIP

课程设计任务书 2011～2012学年第一学期 一、课程设计题目：直流调速系统设计及仿真和交流调速系建模与仿真 二、课程设计内容（含技术指标） 1．设计目的及要求 《电气传动课程设计》是继“电气传动控制系统”课之后开设的实践性环节课程。由于“控制系统”课程本身是一门理论深、综合性强的专业课，单是学习理论而不进行实践将不利于知识的接受及综合应用。为了培养学生的实践能力，而设置电气传动控制系统的课程设计。它将起到从理论过渡到实践的桥梁作用。 通过该环节训练，达到下述教学目的： 1、通过课程设计，使学生进一步巩固、深化和扩充在交直流调速及相关课方面的基本知识、基本理论和基本技能，达到培养学生独立思考、分析和解决问题的能力。 2、通过课程设计，让学生独立完成一项直流或交流调速系统课题的基本设计工作，使学生熟悉设计过程，了解设计步骤，达到培养学生综合应用所学知识能力、培养学生实际查阅相关设计资料能力的目的、培养学生工程绘画和编写设计说明书的能力。 3、通过课程设计，提高学生理论联系实际，综合分析和解决实际工程问题的能力。通过课程设计，使学生理论联系实际，以实际系统作为实例，对系统进行分析设计，掌握控制系统设计必须遵循的原则、基本内容、设计程序、设计规范、设计步骤方法及系统调试步骤。并提高正确查阅和使用技术资料、标准手册等工具书的能力，提高独立分析问题、解决问题及独立工作的能力。通过设计培养学生严肃认真、一丝不苟和实事求是的工作作风。培养学生的创新意识和创新精神，为今后走向工作岗位从事技术打下良好基础。 2．课程设计基本要求 本课程设计应根据设计任务书以设计技术规程及规定进行。 1、根据设计课题的技术指标和给定条件，能独立而正确地进行方案论证和设计计算，要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整。 2、要求掌握直流调速系统的设计内容、方法、步骤和交流调速系统建模与仿真。 3、学会查阅有关参考资料和手册，并能正确选择有关元器件和参数。 4、学会绘制有关电气系统原理图和编制元器件明细表。 5、学会编写设计说明书。 6、通过对所设计的系统进行仿真实验，掌握系统仿真的方法。 3．通过课程设计，学生应掌握控制系统工作原理、总体方案确定原则、主电路设计及元器件选型、控制回路设计及元器件选择、辅助回路设计等。并能熟练应用相应软件绘制原理图及PCB板图，并能在应用控制系统仿真软件对所设计系统进行仿真实验。最后在条件允许的情况下能对小型系统进行动手做出实体并调试，特别是应通过调试使学生掌握工程系统调试过程及方法，积累工程实践经验。 3．直流调速系统设计及仿真题目和设计要求：（直流调速系统选项一题） (一)直流调速系统的设计选题1 (1)电机数如下表： 机架序号 电动机 型号 Pn（KW） Un（V） In（A） nn（r/min） Ra（Ω） GDa2（Nm2） Ｐ极对数 １ Z2-92 67 230 291 1450 0.2 68.60 1 ２ Z2-91 48 230 209 1450 0.3 58.02 1 ３ Z2-82 35 230 152 1450 0.4 31.36 1 ４ Z2-81 26 230 113 1450 0.5 27.44 1 ５ Z2-72 19 230 82.55 1450 0.7 11.76 1 ６ Z2-71 14 230 61 1450 0.8 9.8 1 ７ Z2-62 11 230 47.8 1450 0.9 6.39 1 ８ Z2-61 8.5 230 37 1450 1.0 5.49 1 ９ Z2-52 6 230 26.1 1450 1.1 3.92 1 10 Z2-51 4.2 230 18.25 1450 1.2 3.43 1 (2)技术数据 １．电枢回路总电阻取Ｒ＝２Ｒa；总飞轮力矩：。 ２．其他参数可参阅教材中“双闭环调速系统调节器的工程设计举例”的有关数据。 ３．要求：调速范围Ｄ＝10，静差率Ｓ５％：稳态无静差，电流超调量；启动到额定转速时的转速退饱和超调量。 ４．要求系统具有过流、过压、过载和缺相保护。 ５．要求触发脉冲有故障封锁能力。 ６．要求给拖动系统设置给定积分器。 (3)设计的内容 1.调速的方案选择 直流电动机的选择（根据上表按小组顺序选择电动机型号） 电动机供电方案的选择（要求通过方案比较后，采用晶闸管三相全控整流器供电方案）； 系统的结构选择（要求通过方案比较后，采用转速电流双闭环系统结构）； 确定直流调速系统的总体结构框图。 2.主电路的计算（可参考“电力电子技术”中有关主电路技术的章节） 整流变压器计算，二次侧电压计算；一、二次侧电流的计算；容量的计算。 晶闸管元件的选择。晶闸管的额定电压、电流计算。 晶闸管保护环节的计算。a)交流