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1、双闭环控制的直流调速系统目录一、课程设计任务简述------------------------------------------------3二、设计总体方案--------------------------------------------------------41．双闭环直流调速系统的稳态结构图2．简述工作原理三、整流变压器参数选择----------------------------------------------61.变压器容量2.过电流，过电压保护元件参数四、触发电路及同步相位选择--------------------------------
2、--------8五、动态设计-------------------------------------------------------------91.固有特性----------------------------------------------------------92.双闭环动态结构图----------------------------------------------113.调节器选择-------------------------------------------------------121.确定时间常数2.计算电流调节器参数3.选择转
3、速调节器结构4.计算转速调节器参数5.检验近似条件19设计任务简述系统设计要求：设计性能指标：系统无静差；电流超调量：i5%；空载起动到额定转速时超调：n10%已知电机参数：Pn=2400KWUn=750VIn=3600Aλ=2.5Ra=0.016Nn=100r/minIfn=89.7A电机电枢回路总电阻R=0.028电机电枢回路总电感L=1.98mH电机飞轮惯量=604250NmACR,ASR调节器限幅值调到为+8v,-8v一．设计步骤及说明书要求：1.画出双闭环系统结构图，并简要说明工作原理2.根据已知的电机参数选择整流管及整流变压器二次侧电压有效值，并根据晶闸管的
4、参数选择过压、过流保护元件3.分析触发电路(1)同步环节(2)锯齿波形成环节(3)移相和脉冲输出环节(4)双脉冲输出环节4.设计ASR，ACR并满足性能指标要求19二、设计总体方案1.系统结构简述调速系统中设置有两调节器,分别调节转速和电流。一个是电流环,一个是转速环。从闭环结构上看，电流环在里面称内环，转速环在外边称外环。两个环配合调节，电流环先调、粗调、快调，转速环后调、细调、慢调，系统的抗干扰能力较强。2.双闭环直流调速系统的稳态结构图ASRACRKs1/CeRβαUn*+_Ui*+Ui——IdUcUn+Ud0_IdREn3.简述工作原理因在起动过程中转速调节器A
5、SR包括不饱和、饱和、退饱和三种情况，因此整个动态过程可分为三个阶段。第一个阶段是电流上升阶段。突加给定电压U后，经两个调节器的跟随作用，U、U、I都随之上升，但是在I没有达到负载电流I前，电动机还不能转动。当II后,电动机开始起动。由于机电惯性的作用,转速不会很快增长,因而转速调节器ASR的输入偏差U=U-U的数值仍较大,其输出电压保持限幅值U,强迫电枢电流I迅速上升。直到II,UU,电流调节器很快就压制了I的增长,标志着这一阶段的结束。在这一阶段ASR很快进入并保持饱和状态,而ACR一般不饱和。19第二个阶段是恒流升速阶段,是起动过程中的主要阶段。在这个阶段ASR始
6、终是饱和的,转速环相当于开环,系统成为在恒值电流给定U下的电流调节系统,基本上保持电流I恒定,因而系统的加速度恒定,转速呈线性增长。与此同时电动机的反电动势E也按线性增长,对电流调节系统来说,E是一个线性渐增的扰动量。为了克服这个扰动,U和U也必须基本上按线性增长,才能保持I恒定。当ACR采用PI调节器时,要使其输出量按线性增长,其输入偏差电压U=U-U必须维持一定的恒值,也就是说,I应略低于I。此外还应指出,为了保证电流环的这种调节作用,在起动过程中ACR不应饱和。第三个阶段是转速调节阶段。当转速上升到给定值n=n时,转速调节器ASR的输入偏差减小到零,但其输出却由于
7、积分作用还维持在限幅值U,所以电动机仍在加速,使转速超调。转速超调后,ASR输入偏差电压变负,使它开始退出饱和状态，U和I很快下降。但是,只要I仍大于负载电流I,转速就继续上升。直到I=I时，转矩,则,转速n才达到峰值。此后,电动机开始在负载的阻力下减速,与此相应，,直到稳定。如果调节器参数整定得不够好,也会有一段振荡过程。在最后的转速调节阶段内,ASR和ACR都不饱和,ASR起主导的转速调节作用,而ACR则力图使I尽快地跟随其给定值U,或者说,电流内环是一个电流随动子系统。三、根据已知的电机参数选择整流管(晶闸管)并确定过流，过压保护元
