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V-M直流调速系统课设.doc
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V-M直流调速系统课设.doc
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- -.
- - 总结
目 录
一 课程设计要求.............................................2
1.1 参数..................................................2
1.2 内容..................................................2
1.3 要求..................................................2
二 双闭环直流调速系统的工作原理..............................3
2.1 晶闸管-电动机直流调速系统简介.........................3
2.2 双闭环直流调速系统结构图..............................3
三 控制系统的设计............................................4
3.1 双闭环直流调速系统的组成.............................4
3.2.主电路的结构形式.....................................4
3.2.1 主电路的设计....................................5
3.2.2. 整流元件晶闸管的选型..........................7
3.2.3. 电抗器的设计..................................8
3.3 晶闸管的触发电路.....................................11
3.4 双闭环调速系统的组成和设计...........................12
3.4.1 电流调节器的设计...............................12
3.4.2 转速调节器的设计...............................14
3.5 仿真波形结果.........................................18
3.5.1 转速...............................................18
3.5.2 电流...............................................19
四 运动控制系统课程设计总结..................................19
五 参考文献..................................................19
- -.
一、课程设计要求
1.设计参数
直 流 他 励 电 动 机 : 功 率 Pe = 145KW , 额 定 电 压
Ue=220V,额定电流 Ie=733A,磁极对数 P=2,ne=430r/
min,励磁电压 220V,电枢绕组电阻 Ra=0.0015Ω,主电路总电
阻 R=0.036Ω,Ks=41.5,电磁时间常数 TL=0.0734ms,机
电 时 间 常 数 Tm=0.0926ms , 滤 波 时 间 常 数
Ton=Toi=0.01s , 过 载 倍 数 λ = 1.2 , 电 流 给 定 最 大 值
8VU
im
,速度给定最大值
10VU
n
2.设计内容
1)根据题目的技术要求,分析论证并确定主电路的结构形
式和闭环调速系统的组成,画出系统组成的原理框图。
2) 调速系统主电路元部件的确定及其参数计算。
3)驱动控制电路的选型设计。
4)动态设计计算:根据技术要求,对系统进行动态校正,
确定 ASR 调节器与 ACR 调节器的结构形式及进行参数计算,使
调速系统工作稳定,并满足动态性能指标的要求。
5) 绘制 V—M 双闭环直流不可逆调速系统电器原理图,并
研究参数变化时对直流电动机动态性能的影响。
3.设计要求:
1)该调速系统能进行平滑地速度调节,负载电机不可逆运
行,具有较宽地转速调速范围( ),系统在工作范围内能
稳定工作。
2)系统静特性良好,无静差(静差率 )。
3 ) 动 态 性 能 指 标 : 转 速 超 调 量 , 电 流 超 调 量
,动态最大转速降 ,调速系统的过渡过程
时间(调节时间) 。
- - 总结
- -.
4)系统在 5%负载以上变化的运行范围内电流连续。
5)调速系统中设置有过电压、过电流保护,并且有制动措施。
6)主电路采用三项全控桥。
二 双闭环直流调速系统的工作原理
2.1 晶闸管-电动机直流调速系统简介
图 1.1 是 V-M 系统的简单原理图
[1,3,5]
。
-
晶闸管-电动机直流调速系统(V-M 系统)
2.2 双闭环直流调速系统动态结构图
双闭环直流调速系统动态结构图
- - 总结
- -.
三 控制系统的设计
3.1 双闭环直流调速系统的组成
该双闭环调速系统的两个调节器ASR和ACR一般都采用PI调节器。因
为PI调节器作为校正装置既可以保证系统的稳态精度,使系统在稳态运行
时得到无静差调速,又能提高系统的稳定性;作为控制器时又能兼顾快速
响应和消除静差两方面的要求。一般的调速系统要求以稳和准为主,采用
PI调节器便能保证系统获得良好的静态和动态性能。
图 3.1 转速、电流双闭环直流调速系统
图中U
*
n
、U
n
—转速给定电压和转速反馈电压
U
*
i
、U
i
—电流给定电压和电流反馈电
压
ASR—转速调节器 ACR—电流调节器 TG—测速发电机
TA—电流互感
器 UPE—电力电子变换器
3.2 主电路的结构形式
图 3.3 V-W 系统原理图
- - 总结
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pyhm63
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