带电流截止负反馈的转速单闭环直流调速系统的分析与设计

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1、摘要带电流截止负反馈的闭环直流调速系统的在对调速精度要求不高的，大功率容量的电机中的应用是非常广泛的，它具有控制简单方便，调速性能较好，设备成本低等的优点。本次设计是基于对组成调速系统的两个主要部分：主电路，包括主回路方案的确定、元器件的参数计算和选型、触发电路和保护环节；控制电路，包括转速负反馈环节的参数计算、电流截止负反馈环节的参数计算，电流检测环节和调节器的设计的分析、参数计算和设计，并且用Visio绘图软件画出各主要部分的框图和电气原理图。关键词：直流电机V-M系统电流截止负反馈主电路控制电路19目录前言……………………………………………………………………………………1第1章带

2、电流截止负反馈的闭环直流调速系统总体设计方案的确定…………51.1普通闭环直流调速系统及其存在的问题…………………………51.2限流保护—电流截止负反馈的提出……………………………………51.3直流调速系统调速方案的分析比较与选择………………………………51.4V-M系统的工作原理分析………………………………………………61.5设计参数的选择………………………………………………………7第2章带电流截止负反馈的闭环直流调速系统主电路的设计…………………72.1变压器的参数计算及选型…………………………………………………72.2主电路元器件的参数计算与选型……………………………………………

3、82.2.1主电路结构选择………………………………………………………82.2.2晶闸管的额定参数计算…………………………………………………82.2.3平波电抗器的参数计算…………………………………………………9第3章带电流截止负反馈的闭环直流调速系统控制电路的设计………………123.1控制电路的结构选择…………………………………………………………123.2转速环的参数计算与设计…………………………………………………133.3电流截止负反馈环节的参数计算与设计…………………………………143.3.1电流检测与反馈………………………………………………………143.3.2电流检测环节的参数计

4、算………………………………………………153.4系统的动态分析与设计……………………………………………………163.5调节器的参数计算与设计…………………………………………………17第4章带电流截止负反馈闭环直流调速系统总电气原理图……………………17课程设计小结………………………………………………………………………19参考文献……………………………………………………………………………1919课程设计任务书一．题目：带电流截止负反馈的闭环直流调速系统的分析与设计二．系统各环节的分析与选型1、主回路方案确定。2、控制回路选择：调节放大器、触发器、电流截止环节，转速负反馈环节、调节器的设计

5、、电流检测环节（须对以上环节画出线路图，说明其原理）。三．主要电气设备的计算和选择1、变压器计算：变压器原副边电压、电流、容量以及联接组别选择。2、电力电子器件：电压定额、电流定额计算及定额选择。3、系统各主要保护环节的设计：快速熔断器计算选择、阻容保护计算选择计算。4、平波电抗器选择计算或滤波电路的选择。四．系统参数计算1、电流检测环节、Rs的计算。2、转速调节器中、的计算。（输入电阻均为40KΩ。）3、动态性能指标、、计算。五．画出调速系统电气原理图。六．参考资料19前言科学技术的发展日新月异，科技产品涵盖着我们生活的方方面面。电动机作为一种便利的带动工具，是我们生活和工业生产中重

6、要的不可缺少的一部分，人类的生产生活已经离不开它。对于我们来说，如何高效精确地控制电机的运转，并且最低的成本去实现，才是我们最值得深入研究的课题。直流电动机具有良好的起、制动性能，方便控制，易于实现，宜于在大范围内平滑调速，并且直流调速系统在理论和实践上都比较成熟，是研究其它调速系统的基础。在直流电动机中，带电流截止负反馈直流调速系统应用也较为广泛，其广泛应用于轧钢机、冶金、印刷、金属切割机床等很多领域的自动控制中，虽然，在调速的高效性方面存在着局限性，但综合各方面来看，它任然有它独特的运用前景。19第1章带电流截止负反馈的闭环直流调速系统总体设计方案1.1普通闭环直流调速系统及其存在

7、的问题（1）起动的冲击电流---直流电动机全电压起动时，如果没有限流措施，会产生很大的冲击电流，这不仅对电机换向不利，对过载能力低的电力电子器件来说，更是不能允许的。（2）闭环调速系统突加给定起动的冲击电流---采用转速负反馈的闭环调速系统突然加上给定电压时，由于惯性，转速不可能立即建立起来，反馈电压仍为零，相当于偏差电压，差不多是其稳态工作值的1+k倍。这时，由于放大器和变换器的惯性都很小，电枢电压一下子就达到它的最高值，对电动机来说，相当于