V-M双闭环直流调速系统课程设计报告.doc

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1、.实训报告课程名称：专业实训专业：班级：学号：姓名：指导教师：成绩：完成日期：2015年1月15日..任务书题目：直流调速系统的设计设计容及要求：单闭环直流调速系统和双闭环直流调速系统的设计（一）主回路方案确定主要电气设备的计算和选择：1、整流变压器的计算2、晶闸管整流元件：电压定额、电流定额计算。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。（二）控制回路选择反馈元件的选择，调节器的设计（三）画出闭环调速系统电气原理图（四）撰写设计说明书（报告）设计环境：主要由主电路和控制电路组成，主电路由开关，变压器，晶闸管整流装置，保护器件，直流电动机和测速

2、装置组成，控制电路主要由运算放大器构成的控制器组成。实现目标：1、使学生进一步熟悉和掌握闭环直流调速系统工作原理，了解工程设计的基本方法和步骤。2、熟练掌握主电路结构选择方法，主电路元器件的选型计算方法。3、熟练掌握过电压、过电流保护方式的配置及其计算。4、掌握电流、速度调节器的典型设计方法。5、掌握电气系统线路图绘制方法。6、掌握撰写实训报告的方法。..1单闭环直流调速系统1.1主电路设计单闭环直流调速系统是指只有一个转速负反馈构成的闭环控制系统。在电动机轴上装一台测速发电机SF,引出与转速成正比的电压Uf与给定电压Ud比较后,得偏差电压ΔU,经放大器FD,产生触发装置C

3、F的控制电压Uk,用以控制电动机的转速,如图1.1所示。放大器电压整流触发装置负载电动机速度检测图1.1单闭环直流调速系统原理框图直流电机，额定电压20V，额定电流7A，励磁电压20V，最大允许电流40A。1.1.1整流变压器额定参数的计算为了保证负载能正常工作，当主电路的接线形式和负载要求的额定电压确定之后，晶闸管交流侧的电压U2只能在一个较小的围变化，为此必须精确计算整流变压器次级电压U2。（1）二次侧相电流和一次侧相电流在精度要求不高的情况下，变压器的二次侧相电压U2的计算公式：几种整流线路变压器电压计算系统参数，如表1.1所示。表1.1几种整流线路变压器电压计算系统

4、电路模式单相全波单相桥式三相半波三相桥式A0.90.91.172.34C0.7070.7070.8660.5所以变压器二次侧相电压为：变压器的二次侧电流I2的计算公式：几种整流线路变压器电流Id/I2系数，如表1.2。..表1.2几种整流线路变压器电流Id/I2电路模式电阻性负载电感性负载单相全控桥0.91三相全控桥1.221.22查表1.2得，。变压器的二次侧电流：变压器的一次侧电流I1的计算公式：一次侧电流：（2）变压器容量整流电路为单相桥式，取。二次容量：一次容量：平均计算容量：1.1.2整流器件晶闸管的参数计算及选择额定电压UTN、电流ITN、功率PTN。整流元件的

5、最大值电压UTM和额定电流的计算系数Kfb如表1.3所示。表1.3整流元件的最大值电压UTM和额定电流的计算系数Kfb电路模式UTM电阻性(Kfb)电感性(Kfb)单相桥式0.5V0.45V三相桥式0.368V0.368V查表1.3得，，取，，，选择MEKD-ZL-50型号整流模块一个。1.1.3阻容保护电路的参数计算及选择单相变压器交流侧过压过流保护电容C和电阻R的计算：..变压器励磁电流百分比：在10~1000Kv情况下，取4~10。变压器的短路电压百分比：在10~1000Kv情况下，取5~10。几种常见单相晶闸管阻容保护电路如图1.2所示。图1.2单相RC保护电路几种

6、常见三相晶闸管阻容保护电路如图1.3，图1.4所示。图1.3三相RC角型保护电路图1.4三相压敏电阻保护电路1.2控制电路设计1.2.1单相整流模块参数（1）工作频率f为50Hz。（2）输入线电压围VIN（RMS）为30～450VAC。（3）控制信号电压VCON为0～10VDC。（4）控制信号ICON≤10μA。（5）、输出电压不对称度＜6％。..（6）输出电压温度系数＜600PPM/℃。（7）模块绝缘电压VISO（RMS）≥2500V。整流模块部电路及使用和安装：（1）单相整流模块部电路，如图1.5所示。图1.5单相整流模块（2）模块的使用安装模块电流规格选择：为保证设备

7、运转正常，选取的模块电流应为负载电流的1.5～3倍，整个运行过程，负载电流不能超过模块的额定电流。环境要求：模块的存贮和工作场所应干燥、通风、无尘、无腐蚀性气体。工作环境温度围为－25℃～＋45℃。安装步骤：①把散热器和风机按通风要求安装好，散热器表面必须平整、光洁。在模块导热底板与散热器表面均匀涂覆一层导热硅脂，然后用螺钉把模块固定于散热器上，注意用力要均等。②因模块工作电流较大，必须用带接线鼻的多股铜线进行连接（禁用铝线），导线截面积按电流密度＜4A/mm2选取。严禁将铜线直接压接在模块电极上。③用接线鼻环带将