十机架连轧机直流调速系统的课程设计资料

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1、课题：十机架连轧机分部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，各部分电动机参数如下表。机架序号电动机型号(KW)(V)(A)(r/m

2、in)(Ω)()P极对数1Z2-926723029114500.268.612Z2-914823020914500.358.0213Z2-823523015214500.431.3614Z2-812623011314500.527.4415Z2-721923082.5514500.711.7616Z2-71142306114500.89.817Z2-621123047.814500.96.3918Z2-618.52303714501.05.4919Z2-52623026.114501.13.92110Z2-514.22

3、3018.2514501.23.4312技术数据（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。27（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。（1）要求系统具有过流、过压、过载和缺相保护。（2）要求触发脉冲有故障封锁能力。（二）设计的内容1调速的方案选择（1）直流电动机的选择（根据上表按小组顺序选择电动机型号）（2）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桥变流器供电方案）（3）系统的结构选择（要

4、求通过方案比较后，采用转速电流双闭环系统结构）（4）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”中有关主电路计算的章节）（1）整流变压器计算。二次侧电压计算；一二次电流的计算；容量的计算。（2）晶闸管元件的选择。晶闸管的额定电压、电流计算。（3）晶闸管保护环节的计算。①交流侧过电压保护；②阻容保护、压敏电阻保护计算；③直流侧过电压保护；④晶闸管及整流二极管两端的过电压保护⑤过电流保护交流侧快速熔断器的选择；与元件串联的快速熔断的选择；直流侧快速熔断器的选择27（1）平波电抗器计算3触发电路的选

5、择与校验（可参考“电力电子技术”中有关主电路计算的章节）触发电路的种类较多，可直接选用，触发电路中元件参数可参照有关电路进行选用，一般不用重新计算。最后只需要根据主电路选用的晶闸管对脉冲输出级进行校验，只要输出脉冲功率能满足要求即可。4控制电路设计计算主要包括：给定电源和给定环节的设计计算、转速检测环节和电流检测环节的设计与计算、调速系统的静态参数计算5双闭环直流调速系统的动态设计主要设计转速调节器和电流调节器。（三）设计提交的成果材料（1）设计说明书一份，与任务书一并装订成册。（2）直流调速系统电气原理总图一份。⒈电

6、动机参数电气传动又称电力拖动，是以电动机作为原动机驱动生产机械的系统的总称。它是为了合理地使用电动机，通过对电动机的控制，使被拖动的机械按照某种预定的要求运行。电气传动系统是将电能转换为机械能的装置，用以实现生产机械的起动、停止、速度调节以及各种生产工艺过程的要求。电气传动系统由电动机、控制装置以及被拖动的生产机械所组成。其主要特点是功率范围极大，单个设备的功率可从几毫瓦到几百兆瓦；调速范围极宽，转速从每分钟几转到每分钟几十万转，在无变速机构的情况下调速范围可达1：2710000；适用范围极广，可适用于任何工作环境与各

7、种各样的负载。直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，而直流调速系统又分为开环调速、单闭环调速和双闭环调速等调速方式。其中开环调速的静差率不高，且只能实现一定范围内的无极调速；而在单闭环调速系统中只有电流截止负反馈环节时专门用来控制电流的，它不能很理想的控制电流的动态波形，但双闭环控制可解决以上的所有问了题，故本系统采用双闭环调速系统。一、双闭环系统结构图及工作原理：1、转速、电流双闭环控制直流调速系统组成：为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用，在系统中设置两个调节器，分别调节转速和电流，即分别引入

8、转速负反馈和电流负反馈，把转速调节器的输出当作电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE。双闭环直流调速系统电路原理图如下所示：双闭环直流调速系统电路原理图双闭环直流调速系统动态结构图如下所示：27αβ————n_双闭环直流调速系统动态结构图2、工作原理：在双闭环调速系统中，转速调节器的作用是对转速的抗扰调节