电力拖动课程设计V-M双闭环直流可逆调速系统设计3.doc.doc

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1、武汉理工大学《电力拖动自动控制系统》课程设计说明书课程设计任务书学生姓名：专业班级：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3初始条件：1．技术数据及技术指标：直流电动机：PN=27KW,UN=220V,IN=136A,nN=1500r/min,最大允许电流Idbl=1.5IN,三相全控整流装置：Ks=40,电枢回路总电阻R=0.5Ω，电动势系数：Ce=0.132V.min/r系统主电路：Tm=0.18s，Tl=0.03s滤波时间常数：Toi=0.002s,Ton=0.01s,其他参数：Unm*=10V,Uim*=10V,Ucm=10Vσi≤5%,

2、σn≤10%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)系统在5%负载以上变化的运行范围内电流连续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）(3)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(4)绘制V-

3、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武汉理工大学《电力拖动自动控制系统》课程设计说明书时间安排：课程设计时间为一周半，共分为三个阶段：（1）复习有关知识，查阅有关资料，确定设计方案。约占总时间的20%（2）根据技术指标及技术要求，完成设计计算。约占总时间的40%（3）完成设计和文档整理。约占总时间的40%指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日武汉理工大学《电力拖动自动控制系统》课程设计说明书目录摘要1V-M双闭环直流可逆调速系统设计321设计任务及要求21.1．技术要求21.2．设计内容22总

4、体设计22.1主电路结构22.2双闭环调速系统组成52.3主电路参数计算及选型62.3.1平波电抗器参数的计算62.3.2变压器参数的计算72.3.3晶闸管元件参数的计算72.3.4保护电路的设计82.4触发电路的设计83动态设计计算93.1电流调节器的设计93.1.1电流环结构93.1.2时间常数的确定103.1.3电流调节器结构确定113.1.4电流调节器参数的计算113.1.5校验近似条件113.1.6电流调节器电阻和电容的计算123.2转速调解器的设计133.2.1转速环结构133.2.2时间常数的确定153.2.3转速调节器结构确定153.2.4转速调节器参数的计算153

5、.2.5校验近似条件163.2.6计算调节器电阻和电容163.2.7校核转速超调量174电气原理总图185总结与体会19参考文献20武汉理工大学《电力拖动自动控制系统》课程设计说明书摘要双闭环直流调速系统是工业生产过程中应用最广的电气传动装置之一。具有调速范围广、精度高、动态性能好和易于控制等优点，所以在电气传动中获得了广泛应用。V-M双闭环可逆直流调速系统是晶闸管-电动机调速系统（简称V-M系统），系统通过调节器触发装置GT的控制电压Uc来移动出发脉冲的相位，即控制晶闸管可控整流器的输出改变平均整流电压Ud，从而实现平滑调速。使用两组晶闸管反并联实现可逆调速。电动机正转时，由正组

6、晶闸管装置VF供电；反转时，由反组晶闸管装置VR供电。采用转速、电流双闭环控制系统，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，为了获得良好的静、动态性能，转速和电流调节器一般都采用PI调节器。在系统中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。关键词：双闭环调速晶闸管整流ACRASR20武汉理工大学《电力拖动自动控制系统》课程设计说明书V-M双闭环直流可逆调速系统设计31设计任务及要求1.1．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

7、速范围（D≥10），系统在工作范围内能稳定工作。(2)系统在5%负载以上变化的运行范围内电流连续。1.2．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）。(3)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。