十机架连轧机分布传动直流调速10组数据 课程的设计.docVIP

摘要 直流调速系统具有调速范围广精度高动态性能好和抑郁控制等优点，因此本设计运用电力拖动控制系统的理论知识设计出可行的直流调速系统，并详细分析系统的原理及其静态和动态性能，且利用SIMULINK队系统进行各种参数的给定的仿真。通过仿真验证理论分析正确性。 转速、电流双闭环控制直流调速系统的性能很好，具有调速范围广，精度高、双闭环调速系统中设置了连个调节器，即转速调节器ASR和电流调节器ACR。分别调节转速和电流。本文对直流双闭环调速系统的设计进行了分析，对直流双闭环调速系统的原理进行的说明。通过对开环、单闭环以及双闭环的数学和物理模型的电路设计，调速方案的方案选定，主电路计算，参数选定，触发电路的选择与校验，控制电路设计计算，以及双闭环直流调速系统的动态设计，最后用MATLAB/SIMULINK仿真，得出仿真结果，根据双闭环直流调速系统原理图, 分析了转速调节器、电流调节器的作用, 并通过对调节器参数设计, 得到转速和电流的仿真波形。并对得到的波形进行分析。 关键词：双闭环调速系统SIMULINK仿真 目录 绪论 2 1. 方案设计 3 1.1 设计题目和设计要求 3 1.1.1 设计题目 3 1.1.2 设计的要求 4 1.2 调速的方案选择 5 1.2.1 直流电动机的选择 5 1.2.2 电动机供电方案的选择 5 1.3 系统的结构选择 6 2. 主电路的设计 8 2.1 整流变压器计算 8 2.2 晶闸管的选择 10 2.3 平波电抗器的计算 11 3. 晶闸管的保护 14 3.1 晶闸管过电流保护 14 3.2 过电压保护 15 4. 触发电路的设计 17 5. 双闭环直流调速系统的设计和选择 19 5.1 电流环(ACR)的选择和校验 19 5.2 转速环(ASR)的选择和校验 21 6. 控制电路的设计 23 6.1 给定环节的选择 23 6.2 转速检测装置的设计 23 6.3 电流检测装置的设计 23 7. 系统的MATLAB/SIMULINK仿真 24 7.1 系统的建模与参数设置 24 7.1.1 开环物理模型的构建 24 7.1.2 单闭环物理模型的构建 24 7.1.3 双闭环物理模型的构建 25 7.2 系统仿真结果的输出及结果分析 26 总结 28 参考文献 29 附录 主电路图 30 绪论 1. 课程设计的意义 2. 课程设计的要求 3. 课程设计的目的 1. 方案设计 1.1 设计题目和设计要求 设计题目：十架连轧机部分传动直流调速系统的设计 在冶金工业中，轧制过程是金属压力加工的一个主要工艺过程，连轧是一种可以提高劳动生产率和轧制质量的先进方法，连轧机则是冶金行业的大型设备。其主要特点是被扎金属同时处于若干机架之中，并沿着同一方向进行轧制，最终形成一定的断面形状。每个机架的上下轧辊共用一台电机实行集中拖动，不同机架采用不同电机实行部分传动，各机架轧辊之间的速度实现协调控制。 本课题的十机架连轧机的每个机架对应一套直流调速系统，由此形成10个部分，各部分电动机参数见表1-1。 机架 序号 电动机型号 (KW) (V) (A) (r/min) (Ω) () 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 1.1.2 设计的要求 1)电枢回路总电阻取；总飞轮力矩 2)其它参数可参考教材中“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；稳态无静差，电流超调量， 空载起动到额定转速时。 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)要求对拖动系统设置给定积分器 1.21.2.1 直流电动机的选择 控制对象为直流电动机，其数据表 表1-2第10组 电机参数表 电机 型号 (KW) (V) (A) (r/min) (Ω) () P极 对数 Z2-51 4.2 230 18.25 1450 1.2 3.43 1 电动机供电方