十机架连轧机分部传动直流调速系统的设计

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1、运动控制系统课程设计说明书设计题目：十机架连轧机分部传动直流调速系统的设计学生姓名：学号：专业班级：指导教师：20课程设计任务书1题目：十机架连轧机分部传动直流调速系统的设计在冶金工业中，轧制过程是金属压力加工的一个主要工艺过程，连轧是一种可以提高劳动生产力率和轧制质量的先进方法，连轧机则是冶金行业的大型设备。其主要特点是被扎金属同时处于若干机架之中，并沿着同一方向进行轧制，最终形成一定的断面形状。每个机架的上下轧辊共用一台电机实行集中拖动，不同机架采用不同电机实行部分传动，各机架轧辊之间的速度实现协调控制。本课题的十机架连轧机的每个机架对应一套直流调速系

2、统，由此形成10个部分，各部分电动机参数如下表。机架序号电动机型号(KW)(V)(A)(r/min)(Ω)()P极对数1Z2-926723029114500.268.612Z2-914823020914500.358.0213Z2-823523015214500.431.3614Z2-812623011314500.527.4415Z2-721923082.5514500.711.7616Z2-71142306114500.89.817Z2-621123047.814500.96.3918Z2-618.52303714501.05.4919Z2-52623

3、026.114501.13.92110Z2-514.223018.2514501.23.4312技术数据（1）电枢回路总电阻取；总飞轮力矩(2)其它参数可参考教材中“双闭环调速系统调节器的工程设计举例”的有关数据。（3）要求：调速范围D=10,静差率；稳态无静差，电流超调量，空载起动到额定转速时。3设计的内容20（1）调速的方案选择1）直流电动机的选择（根据上表按小组顺序选择电动机型号）2）电动机供电方案的选择3）系统的结构选择4）确定直流调速系统的总体结构框图。（2）主电路的计算（可参考“电力电子技术”中有关主电路计算的章节）1）整流变压器计算。二次侧电

4、压计算；一二次电流的计算；容量的计算。2）晶闸管元件的选择。晶闸管的额定电压、电流计算。3）晶闸管保护环节的计算。①交流侧过电压保护；②阻容保护、压敏电阻保护计算；③直流侧过电压保护；④晶闸管及整流二极管两端的过电压保护⑤过电流保护，交流侧快速熔断器的选择；与元件串联的快速熔断的选择；直流侧快速熔断器的选择4）平波电抗器计算（3）触发电路的选择（4）控制电路设计计算主要包括：给定电源和给定环节的设计计算、转速检测环节和电流检测环节的设计与计算、调速系统的静态参数计算（5）双闭环直流调速系统的动态设计主要设计转速调节器和电流调节器。4设计提交的成果材料（1）

5、设计说明书一份，与任务书一并装订成册。（2）直流调速系统电气原理总图一份。20目录调速方案的选择…………………………………………………………5电动机供电方案的选择…………………………………………………5系统的结构选择…………………………………………………………5直流调速系统的总体结构框图………………………………………………6主电路的计算…………………………………………………………7整流变压器的计算…………………………………………………………7晶闸管元件的选择…………………………………………………………8晶闸管保护环节的计算……………………………………………

6、………9平波电抗器的计算……………………………………………………13触发电路的选择……………………………………………………13控制电路的计算……………………………………………………15给定电源和给定环节的设计………………………………………………15双闭环直流调速系统的动态设计………………………………………………15电流调节器的设计……………………………………………………15转速调节器的设计………………………………………………17结束语……………………………………………………19参考文献……………………………………………………2020（1）调速的方案选择根据

7、设计要求，本次课程设计采用Z2-52型直流电动机。机架序号电机型号Pn(kw)Un(V)In(A)Nn(r/min)Ra(Ω)Gda²(N·m²)Ifn(A)9Z2-52623026.114501.13.921电动机供电方案的选择实现调压调速，首先要有一个平滑可调的直流电源。常用的可调直流电源有以下三种：A）旋转变流机组：用直流电动机和交流电动机组成机组，以获得可调的直流电压。B）静止可控整流器：用静止的可控整流器，如晶闸管可控整流器，以获得可调的直流电压。C）直流斩波器或脉宽调制变换器：用恒定直流电源或不可控整流电源供电，利用直流斩波器或脉宽调制变换器产

8、生可变的直流平均电压。本课题中采用第二种方法，晶闸管直流调速，通过