转速、电流双闭环直流调速系统毕业设计

第I页转速、电流双闭环直流调速系统毕业设计设计总说明在工业生产中,需要高性能速度控制的电力拖动场合,直流调速系统，特别是双闭环直流调速系统发挥着极为重要的作用。转速、电流双闭环调速系统是20世纪60年代在国外出现的一种新型调速系统。70年代以来,在我国的冶金、机械、制造以及印染工业等领域得到日益广泛的应用。双闭环调速系统是由单闭环自动调速系统发展而来的。它通过转速和电流两个调节器分别引入转速负反馈和电流负反馈，并构成双闭环系统。从而有效的改善电机性能，使电机特性曲线变硬，以满足复杂环境下对电机性能的要求。本设计主要采用三相全控桥式整流电路对直流电机供电，并通过工程设计法对转速调节器和电流调节器相关参数进行计算以达到对转速电流双闭环支流调速系统的整体实现。关键词:直流调速,双闭环,三相全控桥,工程设计法第II页Rotationalspeed,electriccurrentdoubleclosedloopcocurrentvelocitymodulationsystemdesignDesignDescriptionIntheindustrialproduction,needsthehighperformancespeedcontroltheelectricdrivesituation,thedirect-currentvelocitymodulationsystem,speciallythedoubleclosedloopcocurrentvelocitymodulationsystemisdisplayingthegreatimportancethefunction.Therotationalspeed,theelectriccurrentdoubleclosedloopvelocitymodulationsystemwasinthe1960sinonekindofnewvelocitymodulationsystemwhichoverseasappeared.Sincethe70s,indomainsandsoonourcountry'smetallurgy,machinery,manufactureaswellasprintingindustryhasobtaineddaybydaythewidespreadapplication.Thedoubleclosedloopvelocitymodulationsystemiscomesbythesingleclosedloopautomaticvelocitymodulationsystemdevelopment.Itintroducestherotationalspeednegativefeedbackandtheelectriccurrentnegativefeedbackseparatelythroughtherotationalspeedandtheelectriccurrenttworegulators,andconstructsthedoublingclosed-loopsystem.Thustheeffectiveimprovementelectricalmachineryperformance,causestheelectricalmachinerycharacteristiccurvetostiffen,satisfiesunderthecomplexenvironmenttotheelectricalmachineryperformancerequest.Thisdesignmainlyusesthree-phaseallcontrolsthebridge-typelevelingcircuittothedirectcurrentmachinepowersupply,andcarriesonthecomputationthroughtheengineeringdesignlawtotheRPMcontrolandthecurrentregulatorrelatedparametertoachievetotherotationalspeedelectriccurrentdoubleclosedloopbranchvelocitymodulationsystem'swholerealizes.Keyword:Direct-currentvelocitymodulation;Doubleclosedloop;Three-phaseallcontrolsthebridge;Engineeringdesignlaw;第III页目录1.绪论.............................................................11.1直流调速系统发展.............................................11.2直流双闭环系统介绍...........................................11.3三相全控整流电路.............................................31.4双闭环直流调速系统的数学模型和动态性能分析...................51.4.1双闭环直流调速系统的动态数学模型.........................51.4.2启动过程分析.............................................61.4.3动态抗扰性能分析.........................................82.V-M调速系统主电路设计...........................................92.1V-M调速系统概述..............................................92.2晶闸管整流电路方案...........................................92.3主电路主要器件参数选择.......................................92.3.1可控整流变压器选择及计算.................................92.3.2晶闸管选择..............................................102.4主电路保护措施..............................................122.4.1过电流保护..............................................122.4.2过电压保护..............................................133系统参数测定....................................................153.1主电路总电阻值得测定........................................15第IV页3.2电枢回路电感L的测定........................................193.3直流电动机-发电机-测速发电机组的飞轮惯量GD2的测定..........213.4主电路电磁时间常数Td的测定..................................223.5电动机电势常数Ce和转矩常数CM的测定..........................223.6系统机电时间常数TM的测定....................................224.工程设计法设计双闭环系统的调节器................................234.1电流调节器设计..............................................234.1.1电流调节器在双闭环直流调速系统中的作用..................234.1.2电流调节器结构的选择....................................234.1.3电流调节器的电路实现....................................244.1.4电流调节器参数计算......................................244.2转速调节器的设计............................................264.2.1转速调节器在双闭环直流调速系统中的作用..................264.2.2转速调节器结构选择......................................264.2.3转速调节器电路实现......................................274.2.4转速调节器参数计算......................................275系统调试........................................................295.1系统调试原则................................................295.2各控制单元调试..............................................305.2.1移相控制电压Uct调节范围的确定..........................305.2.2调节器的调零............................................305.2.3调节器正、负限幅值的调整................................30第V页5.2.4电流反馈系数的整定......................................305.2.5转速反馈系数的整定......................................305.3系统调试....................................................315.3.1系统开环外特性测定......................................315.3.2系统静特性测试..........................................316结果分析........................................................34小结..............................................................34参考文献..........................................................35第1页1.绪论1.1直流调速系统发展转速、电流双闭环调速系统是20世纪60年代在国外出现的一种新型调速系统。70年代以来,在我国的冶金、机械、制造以及印染工业等领域得到日益广泛的应用。双闭环调速系统是由单闭环自动调速系统发展而来的。单闭环调速系统使用了一个比例积分调节器组成速度调节器可以得到转速的无静差调节。从扩大调速范围的角度来看,单环系统已能基本上满足生产机械对调速的要求。实际的调速系统,除要求对转速进行调整外,很多生产机械还提出了加快启动和制动过程的要求,例如可逆轧钢,龙门刨床都是经常处于正反转工作状态的,为了提高生产率,要求尽量缩短过渡过程的时间。上述设想提出一个理想的启动过程曲线,其特点是在电机启动时,启动电流很快加大到允许过载能力值,并且保持不变,在这个条件下,转速n得到线性增长,当电机转速达到需