《自动控制系统课程设计》设计报告书转速电流双闭环直流调整系统.doc

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1、成绩评定：华南理工大学广州学院《自动控制系统课程设计》设计报告书题目：转速电流双闭环直流调整系统（院）系：电子信息工程学院专业：自动化学生姓名:学号:起迄日期:（空白页作评语用）华南理工大学广州学院电信工程系自动化专业自动控制系统课程设计任务书(题目号)一．课程设计题目：晶闸管转速、电流双闭环调速系统设计二．课程设计内容：设计一转速、电流双闭环直流调速系统，采用他励直流电动机、晶闸管三相全控桥式整流电路，其数据如下：直流电动机电流过载系数取*，电枢电阻计算系数取**，电机轴上总转动惯量**;晶闸管触发与整流装置的放大系数=**；三相供电线电压380

2、V，相电压220V，电网波动系数b=0.95；额定转速时的给定电压=10V；调节器饱和输出电压10V；调速范围D=10;系统的静、动态性能指标：无静差，电流超调量,空载起动到额定转速时的转速超调量。三．课程设计要求：1.进行晶闸管整流器主电路形式选择、整流变压器的选择(二次电压、电流、变压器视在功率)、整流器件的选择、平波电抗器的选择、触发电路的选择；2.系统各主要参数的估计与计算（整流器内阻、平均失控时间、电枢回路总阻、电枢回路总电感、电机电势常数、转矩常数、电磁时间常数、机电时间常数、电流反馈滤波时间常数、转速反馈滤波时间常数、转速反馈系数、电

3、流反馈系数）3．设计电流调节器并作性能指标校验；4．设计转速调节器并作性能指标校验；5．计算空载起动到最低转速时的转速超调量；6.对设计的系统进行MATLAB仿真；7．绘制系统线路图（主电路、触发电路、控制电路）。四设计完成后应缴交设计说明书一分，包括上述设计基本内容、计算过程、线路图、结论及心得体会。五设计完成期限：本设计任务书于2012年2月20日发出，2012年3月9日上交设计说明书。设计者：专业教研组主任：彭康拥批准；指导教师：方昌始彭康拥签发（目录页）以下正文，包括以下内容：一.总体方案；二.晶闸管整流器主电路设计：进行晶闸管整流器主电路

4、形式选择、整流变压器的选择(二次电压、电流、变压器视在功率)、整流器件的选择、平波电抗器的选择、触发电路的选择；三.系统各主要参数的估计与计算（整流器内阻、平均失控时间、电枢回路总阻、电枢回路总电感、电机电势常数、转矩常数、电磁时间常数、机电时间常数、电流反馈滤波时间常数、转速反馈滤波时间常数、转速反馈系数、电流反馈系数）四．设计电流调节器并作性能指标校验；五．设计转速调节器并作性能指标校验；六．计算空载起动到最低转速时的转速超调量；七.对设计的系统进行MATLAB仿真；八．绘制系统线路图（主电路、触发电路、控制电路）；九.结论及心得体会。晶闸管双

5、闭环直流调速系统课程设计全程序一．晶闸管整流器设计1.进行主电路形式选择：整流器主电路联结形式的确定：整流器主电路联结形式多种多样，选择时应考虑以下情况：（1）.可供使用的电网电源相数及容量；（2）.传动装置的功率；（3）.允许电压和电流脉动率；（4）.传动装置是否要求可逆运行，是否要求回馈制动；本设计任务已规定采用晶闸管三相全控桥式整流电路，具有以下特点：变压器利用率直流侧脉动情况元件利用率（导通角）直流磁化波形畸变（畸变系数）应用场合三相全控桥式好（0.95）较小（m=6）较好（120°）无较小（0.955）应用范围广三相全控桥式计算系数整流变

6、压器二次相电流计算系数=0.816换相电抗压降系数=0.5一次相电流计算系数=0.816整流电压计算系数=2.34视在功率计算系数=1.05晶闸管电压计算系数=2.45漏抗计算系数=1.22电流计算系数=0.367漏抗折算系数=2电阻折算系数=22整流变压器的选择：整流变压器一次侧接交流电网，二次侧连接整流装置。整流变压器的选择主要内容有连接方式、额定电压、额定电流、容量等。（1）整流变压器的作用和特点1）整流变压器的作用：变换整流器的输入电压等级。由于要求整流器输出直流电压一定，若整流桥路的交流输入电压太高，则晶闸管运行时的触发延迟角需要较大；若

7、整流器输入电压太低，则可能在触发延迟角最小时仍不能达到负载要求的电压额定值。所以，通常采用整流变压器变换整流器的输入电压等级，以得到合适的二次电压。实现电网与整流装置的电气隔离，改善电源电压波形，减少整流装置的谐波对电网的干扰。2）整流变压器的特点：由于整流器的各桥臂在一周期内轮流导通，整流变压器二次绕组电流并非正弦波（近似方波），电流含有直流分量，而一次电流不含直流分量，使整流变压器视在功率比直流输出功率大。当整流器短路或晶闸管击穿时，变压器中可能流过很大的短路电流。为此要求变压器阻抗要大些，以限制短路电流。整流变压器由于通过非正弦电流引起较大的

8、漏抗压降，因此它的直流输出电压外特性较软。整流变压器二次侧可能产生异常的过电压，因此要有很好的绝缘。3）整流变压器的联结方