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《课程设计（论文）-基于晶闸管整流的双闭环直流调速控制器设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、《课程设计报告》基于晶闸管整流的双闭环直流调速控制器设计系别：机电自动化学院专业班级：学生姓名：学生学号：指导教师：（课程设计时间：2011年6月19日——2011年6月30日）第2页目录11方案介绍21.1主电路41.2双闭环调速系统的组成31.3设计要求82.主体方案设计82.0主体方案设计内容92.1触发电路设计92.2变流变压器容量的计算和选择112.3整流元件晶闸管的选型142.4电抗器的设计142.5主电路保护电路的设计162.6控制系统的设计203系统调试254.主电路设计图.........................................
2、..............................................................295结论306总结与体会307参考文献30第30页1方案介绍1.1主电路通过调节处罚装置GT的控制电压来移动触发脉冲的相位，即可改变平均整流电压，从而实现平滑调速和旋转变流机组及离子拖动变流装置相比，晶闸管整流装置不仅在经济性和可靠性上都很大提高，而且在技术性能上也现实出较大的优越性。图1-1V—M系统原理图对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统来说，以调节电枢供电电压的方式为最好，自动控制的直流调速系统往往以调压调速为主，根据晶闸管的特性，可以
3、通过调节控制角α大小来调节电压。当整流负载容量较大或直流电压脉动较小时应采用三相整流电路，其交流侧由三相电源供电。三相整流电路中又分三相半波和全控桥整流电路，因为三相半波整流电路在其变压器的二次侧含有直流分量，故不采用，本设计采用了三相全控桥整流电路来供电，该电路是目前应用最广泛的整流电路，输出电压波动小，适合直流电动机的负载，并且该电路组成的调速装置调节范围广，能实现电动机连续、平滑地转速调节、电动机不可逆运行等技术要求。主电路原理图如图1-2所示。第30页图1-2主电路原理图三相全控制整流电路由晶闸管VT1、VT3、VT5接成共阴极组，晶闸管VT4、VT6、VT2接
4、成共阳极组，在电路控制下，只有接在电路共阴极组中电位为最高又同时输入触发脉冲的晶闸管，以及接在电路共阳极组中电位最低而同时输入触发脉冲的晶闸管，同时导通时，才构成完整的整流电路。晶闸管的控制角都是α，在一个周期内6个晶闸管都要被触发一次，触发顺序依次为：VT1—VT2—VT3—VT4—VT5—VT6，晶闸管必须严格按编号轮流导通，6个触发脉冲相位依次相差60O，只有这样才能使电路正常工作。为了使元件免受在突发情况下超过其所承受的电压电流的侵害，电路中加入了过电压、过电流等保护装置。1.2双闭环调速系统的组成双闭环调速系统是由单闭环自动调速系统发展而来的。单闭环调速系统使
5、用了一个比例积分调节器组成，速度调节器可以得到转速的无静差调节。从扩大调速范围的角度来看,单环系统已能基本上满足生产机械对调速的要求。但是,任何调速系统总是需要启动与停止的,从电机能承受的过载电流有一定限制来看,要求启动电流的峰值不要超过允许数值。为达到这个目的,采用电流截止负反馈的系统,就能得到启动电流波形,见图1-3中实线所示。波形的峰值正好达到直流电动机所允许的最大冲击电流,其启动时间为。第30页图1-3带有截止负反馈系统启动电流波形实际的调速系统,除要求对转速进行调整外,很多生产机械还提出了加快启动和制动过程的要求,例如可逆轧钢,龙门刨床都是经常处于正反转工作状
6、态的,为了提高生产率,要求尽量缩短过渡过程的时间。从图3-3启动电流变化的波形可以看到,电流只在很短的时间内就达到了最大允许值,而其他时间的电流均小于此值,可见在启动过程中,电机的过载能力并没有充分利用。如果能使启动电流按虚线的形状变化,充分利用电动机的过载能力,使电机一直在较大的加速转矩下启动,启动时间就会大大缩短,只要就够了。上述设想提出一个理想的启动过程曲线,其特点是在电机启动时,启动电流很快加大到允许过载能力值,并且保持不变,在这个条件下,转速得到线性增长,当开到需要的大小时,电机的电流急剧下降到克服负载所需的电流值,对应这种要求可控硅整流器的电压在启动一开始时
7、应为,随着转速的上升,也上升,达到稳定转速时,。这就要求在启动过程中把电动机的电流当作被调节量,使之维持在电机允许的最大值,并保持不变。这就要求一个电流调节器来完成这个任务。带有速度调节器和电流调节器的双闭环调速系统便是在这种要求下产生的,如下图1-4。第30页图1-4转速、电流双闭环直流调速系统原理框图其中ASR为转速调节器，ACR为电流调节器，TG为直流测速发电机，TA为电流互感器，UPE为电力电子装置，Un*为转速给定电压，Un为转速反馈电压，Ui*为电流给定电压，Ui为电流反馈电压。为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用，在系统中
