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1、课程设计任务书学生姓名：陈建龙专业班级：电气0701指导教师：饶浩彬工作单位：自动化学院题目:V-M双闭环直流可逆调速系统设计初始条件：1．技术数据：直流电动机：PN=3KW,UN=220V,IN=17.5A,nN=1500r/min,Ra=1.25Ω堵转电流Idbl=2IN,截止电流Idcr=1.5IN，GD2=3.53N.m2三相全控整流装置：Ks=40,Rrec=1.3Ω平波电抗器：RL=0.3Ω电枢回路总电阻R=2.85Ω，总电感L=200mH,电动势系数：(Ce=0.132V.min/r)系统主电路：(Tm=0.1
2、6s，Tl=0.07s)滤波时间常数：Toi=0.002s,Ton=0.01s,其他参数：Unm*=10V,Uim*=10V,Ucm=10V，σi≤5%,σn≤102．技术指标稳态指标：无静差（静差率s≤10%,调速范围D≥20）动态指标：转速超调量δn≤10%，电流超调量δi≤5%，动态速降Δn≤10%，调速系统的过渡过程时间（调节时间）ts≤0.5s要求完成的主要任务:1．技术要求：(1)该调速系统能进行平滑的速度调节，负载电机可逆运行，具有较宽的调速范围（D≥10），系统在工作范围内能稳定工作(2)系统静特性良好，无静
3、差（静差率s≤2）(3)动态性能指标：转速超调量δn＜8%，电流超调量δi＜5%，动态速降Δn≤10%，调速系统的过渡过程时间（调节时间）ts≤1s(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、过电流等保护，并且有制动措施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型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（包括有变压器、电力电子器件、平波电抗器与保护电路等）12(3)动态设计计算：根据技术要求，对系统进行动态校正，确定A
4、SR调节器与ACR调节器的结构型式及进行参数计算，使调速系统工作稳定，并满足动态性能指标的要求(4)绘制V-M双闭环直流可逆调速系统的电气原理总图（要求计算机绘图）(5)整理设计数据资料，课程设计总结，撰写设计计算说明书摘要转速、电流双闭环控制直流调速系统是性能很好、应用最广的直流调速系统。具有调速范围广、精度高、动态性能好和易于控制等优点，所以在电气传动系统中得到了广泛的应用。常用的电机调速系统有转速闭环控制系统和电流闭环控制系统，二者都可以在一定程度上克服开环系统造成的电动机静差率，但是不够理想。实际设计中常采用转速、电
5、流双闭环控制系统，一般使电流环(ACR)作为控制系统的内环，转速环(ASR)作为控制系统的外环，以此来提高系统的动态和静态性能。本文是按照工程设计的方法来设计转速和电流调节器的。使电动机满足所要求的静态和动态性能指标。电流环应以跟随性能为主，即应选用典型Ⅰ型系统，而转速环以抗扰性能为主，即应选用典型Ⅱ型系统为主。关键词：直流双闭环调速系统电流调节器转速调节器1设计任务及要求1.1设计任务设计V-M双闭环直流可逆调速系统1)技术数据：直流电动机：PN=3KW,UN=220V,IN=17.5A,nN=1500r/min,Ra=1
6、.25Ω堵转电流Idbl=2IN,截止电流Idcr=1.5IN，GD2=3.53N.m2三相全控整流装置：Ks=40,Rrec=1.3Ω平波电抗器：RL=0.3Ω电枢回路总电阻R=2.85Ω，总电感L=200mH,电动势系数：(Ce=0.132V.min/r)系统主电路：(Tm=0.16s，Tl=0.07s)滤波时间常数：Toi=0.002s,Ton=0.01s,其他参数：Unm*=10V,Uim*=10V,Ucm=10V，σi≤5%,σn≤102)技术指标稳态指标：无静差（静差率s≤10%,调速范围D≥20）动态指标：转速
7、超调量δn≤10%，电流超调量δi≤5%，动态速降Δn≤10%，调速系统的过渡过程时间（调节时间）ts≤0.5s3)根据题目的技术要求，分析论证并确定主电路的结构型式和闭环调速系统的组成，画出系统组成的原理框图4)调速系统主电路元部件的确定及其参数计算（包括有变压器、电力电子器件、平波电抗器与保护电路等）5)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调节器的结构型式及进行参数计算，使调速系统工作稳定，并满足动态性能指标的要求6)绘制V-M双闭环直流可逆调速系统的电气原理总图（要求计算机绘图）1.
8、2设计要求1)该调速系统能进行平滑的速度调节，负载电机可逆运行，具有较宽的调速范围（D≥20），系统在工作范围内能稳定工作122)系统静特性良好，无静差（静差率s≤10%）3)动态性能指标：转速超调量δn＜10%，电流超调量δi＜5%，动态速降Δn≤10%，调速系统的过渡过程时间（调节时间
