四辊压延机直流调速系统的设计.docVIP

中南大学本科课程设计 题 目 四辊压延机主传动直流调速系统的设计 专 业 班级学号 学生姓名 指导老师 完成时间 中南大学信息科学与工程学院 前 言 直流电动机双闭环调速系统在工程中应用广泛，为了使系统具有良好的动态性能必须对系统进行设计。 1. 概述 3 1.1 设计目的与背景 3 1.2 设计任务 3 1.3 设计要求 4 2 设计方案比较论证 5 2.1 直流电机调速方法论证 5 2.2 主电路方案论证 7 2.3 控制电路方案论证 8 2.4 方案的确定 12 3 参数计算 14 3.1 主电路参数计算 14 3.2 控制电路参数计算 16 4 系统各模块功能分析 20 4.1 信号给定单元 20 4.2 速度调节器（ASR） 20 4.3 电流调节器（ACR） 21 4.4 反号器单元 22 4.5 零速封锁单元 23 4.6 转矩极性单元 24 4.7 零电流单元 25 4.8 无环流逻辑控制单元 25 4.9 触发电路 26 5 实验调试 27 5.1 实验题目 27 5.2 实验目的 27 5.3 实验内容 27 5.4 双闭环可逆调速系统调试原则 27 5.5 实验步骤及实验数据 27 5.6 实验总结 30 6 设计总结 31 参考文献 32 附录：系统原理图 1. 概述 1.1 设计目的与背景 运动控制系统是自动化专业的主干专业课，具有很强的系统性、实践性和工程背景，运动控制系统课程设计的目的在于培养学生综合运用运动控制系统的知识和理论分析和解决运动控制系统设计问题，使学生建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规范和方法，提高学生调查研究、查阅文献以及正确使用技术资料、标准、手册等工具书的能力，理解分析、制定设计方案的能力，设计计算和绘图能力，实验研究及系统调试能力，编写设计说明书的能力。 1.2 设计任务 四辊压延机主传动直流调速系统的设计： 压延机生产线主要是生产飞机轮胎的生产线，而四辊压延机又是飞机轮胎生产厂家的最关键的生产设备。它运行的质量直接影响生产出来的飞机轮胎的质量的好坏，也同时直接对对飞机安全性有重大的影响，所以对四辊压延机的控制是至关重要的。生产工艺流程如下： 帘布放布机 接头疏化机 前三辊电动机 储布机 前四辊电机 干燥辊 四辊压延主机（主机1，2） 后四辊电机 2套卷取机 仓库 1.3 设计要求 1、控制要求 1）在压延前，必须给干燥辊加热60~80度，给主辊加热到70度左右（不至于使得橡胶冷却硬化）。 2）所有直流电机可单动也连动，并要求电枢可逆。 3）联动时，前四辊主机与后四辊不允许单动，而前三电机可单独停（便于帘布的疏化接头），因有储布机架，也不影响后面的工作，卷取机也可以单独停（便于两台卷取换卷）。 4）两台压延主机必须同时启动，停车，或者加速，减速，而且它们的技术指标完全相同。 5）前张力区的张力（最大为1000KG）通过前四辊电动机来控制，后张力区的张力（最大为1500K）由后四辊电动机来控制。 6）在给定压延张力情况下，其压延速度由操作人员通过改变主机的速度来达到。例如压延速度升高，使得前张力升高，通过控制器使前四辊电动机升速，使前张力维持不变。同理后张力减少了，使后四辊电动机升速，使得后张力维持不变。从而联动时使主机的前后张力基本维持不变下，速度也达到协调。 2、技术指标 四辊压延机主传动机1，2其电动机参数完全一致，要求相同只设计其中一个即可，稳态无静差，电流超调量, 空载启动至额定转速时的转速超调量 ，且启动时尽量避免电流的过大冲击。 电机有关参数：，，， ，电枢回路总电阻 ，，电流过载倍数 2 设计方案比较论证 2.1 直流电机调速方法论证 对于直流电动机调速的方法有很多，而且各有它自己的优点和不足。根据直流电机转速方程： 由上式可以看出，电动机有三种调节转速的方法： 1、弱磁调速通过改变励磁线圈中的电压，使磁通量改变（增大，磁通量增大；反之亦然）弱磁调速弱磁调速弱磁调速串阻调速在回路中串入电阻大小根据实际需要使电机特性