雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書-文庫(kù)吧
2025-07-19 10:31 本頁(yè)面
【正文】 行選用，一般不用重新計(jì)算。最后只需要根據(jù)主電路選用的晶閘管對(duì)脈沖輸出級(jí)進(jìn)行校驗(yàn)，只要輸出脈沖功率滿足要求即可。4. 控制電路設(shè)計(jì)計(jì)算主要包括：給定電源和給定環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)計(jì)算、轉(zhuǎn)速檢測(cè)環(huán)節(jié)和電流檢測(cè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)與計(jì)算、調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)參數(shù)計(jì)算（可參照本教材第一章有關(guān)內(nèi)容）等。5. 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器，可參閱教材第二章中“雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計(jì)舉例”的有關(guān)內(nèi)容。 （三）系統(tǒng)的計(jì)算仿真對(duì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)，即可用面向傳遞函數(shù)的MATLAB仿真方法，也可用面向電氣系統(tǒng)報(bào)告原理結(jié)構(gòu)圖的MATLAB仿真方法。 （四）設(shè)計(jì)提交的成果材料 （1）設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份，與任務(wù)書一并裝訂成冊(cè)； （2）直流調(diào)速系統(tǒng)電氣原理總圖一份（用1號(hào)或2號(hào)圖紙繪制）； （3）仿真模型和仿真結(jié)果清單。VI摘要本文實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以準(zhǔn)確直觀的觀察轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的啟動(dòng)過(guò)程，可方便的設(shè)計(jì)各種不同的調(diào)節(jié)器參數(shù)及控制策略并分析其多系統(tǒng)性能的影響，取得了很好的效果。但怎樣處理好轉(zhuǎn)速控制和電流控制之間的關(guān)系呢？經(jīng)過(guò)反復(fù)研究和實(shí)踐，終于發(fā)現(xiàn)，如果在系統(tǒng)中設(shè)置兩個(gè)調(diào)節(jié)器，分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流，兩者之間實(shí)行串聯(lián)連接，即以轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出作為電流調(diào)節(jié)器ACR的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出作為晶閘管觸發(fā)裝置的控制電壓，那么這兩種調(diào)節(jié)作用就能互相配合，相輔相成了。本文利用MATLAB軟件中的simulink組件對(duì)直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行仿真，結(jié)果表明，應(yīng)用MATLAB進(jìn)行系統(tǒng)仿真具有方便，高效及可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，晶閘管，直流電動(dòng)機(jī)，MATLAB，仿真AbstractThis paper presents the speedcurrent double closedloop DC speed control system design, experimental results can be accurate visual observation of speed current double closedloop speed control system startup process can be designed to facilitate the regulation of the various parameters and control strategies and to analyze their multisystem performance and achieved good results. But how to handle the speed control and current control between the relationship? After repeated study and practice, and finally found that if in the system set up two regulators, respectively, regulate speed and current in series connection between the practice, that is, the output of speed regulator as the input current regulator ACR, and then current regulator39。s output as the control voltage thyristor triggering device, then the regulatory role of these two will be able to plement one another by. In this paper, MATLAB software ponents of the simulink pairs of closedloop speed control system of the DC simulation results show that the application of MATLAB for system simulation is convenient, efficient and high reliability. Key words: DoubleLoop DC Motor Control systems, thyristor, DC motors, MATLAB, simulation第1篇 直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1 緒論在現(xiàn)代工業(yè)中，為了實(shí)現(xiàn)各種生產(chǎn)工藝過(guò)程的要求，需要采用各種各樣的生產(chǎn)機(jī)械，這些生產(chǎn)機(jī)械大多采用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。隨著工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，各種生產(chǎn)機(jī)械根據(jù)其工藝特點(diǎn)，對(duì)生產(chǎn)機(jī)械和拖動(dòng)的電動(dòng)機(jī)也不斷提出各種不同的要求，這些不同的工藝要求，都是靠電動(dòng)機(jī)及其控制系統(tǒng)和機(jī)機(jī)械傳動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)的?？梢?jiàn)各種拖動(dòng)系統(tǒng)都是通過(guò)控制轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此，調(diào)速控制技術(shù)是最基本的電力拖動(dòng)控制技術(shù)。由于直流調(diào)速控制系統(tǒng)具有良好的啟制動(dòng)、正反轉(zhuǎn)及調(diào)速等性能，目前在調(diào)速領(lǐng)域中仍占主要地位。按供電方式，它可分交流機(jī)組供電、水銀整流供電和晶閘管供電三類。晶閘管供電的直流調(diào)速控制系統(tǒng)具有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。因此，在國(guó)內(nèi)外已取代了其他兩種供電方式。目前，我國(guó)的直流調(diào)速控制主要在以下幾個(gè)方面進(jìn)行著研究。① 提高調(diào)速的單機(jī)容量。我國(guó)現(xiàn)有最大單機(jī)容量為7000kW，國(guó)外單機(jī)容量已達(dá)14500kW。② 提高電力電子器件的生產(chǎn)水平，增加品種。20世紀(jì)50年代末出現(xiàn)的無(wú)自關(guān)斷能力的半控型普通晶閘管是第一代電力電子器件。70年代以后，出現(xiàn)了能自關(guān)斷的全控型器件，如電力晶體管（GTR）、門極可關(guān)斷晶閘管（GTO）、絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）、電力場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFET）、靜電感應(yīng)晶體管（SIT）和靜電感應(yīng)晶閘管（SITH）等稱之為第二代電力電子器件，使得變流器結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單、緊湊。80年代后，出現(xiàn)了電力集成電路（PIC），屬于第三代電力電子器件，在PIC中，不僅含有主電路的器件，而且把驅(qū)動(dòng)電路以及過(guò)壓、過(guò)電流保護(hù)、電流檢測(cè)甚至溫度自動(dòng)控制等電路都集成在一起，形成一個(gè)整體。當(dāng)今，電力電子器件正在向大功率化、高頻化、模塊化、智能化發(fā)展。③ 提高控制單元水平。目前國(guó)內(nèi)使用較多的仍是小規(guī)模集成運(yùn)放和組件構(gòu)成的交直流調(diào)速控制系統(tǒng)，觸發(fā)裝置甚至仍是分立元件的，目前，國(guó)外的第四代產(chǎn)品以微處理機(jī)為基礎(chǔ)，具有控制、監(jiān)視、保護(hù)、診斷及自復(fù)原等多種功能。2直流調(diào)速系統(tǒng)的方案確定 系統(tǒng)技術(shù)數(shù)據(jù)及要求技術(shù)數(shù)據(jù)：直流電機(jī)額定功率PN=48KW；額定電壓=230V, 額定電流IN=209A,極對(duì)數(shù)2P=2,轉(zhuǎn)速nn=1450r/min；電樞電阻Ra= ,勵(lì)磁電壓UL=220V, 勵(lì)磁電流IL=。設(shè)計(jì)要求：系統(tǒng)調(diào)速范圍D=10,靜差率S≤ 5%；穩(wěn)態(tài)無(wú)靜差，電流超調(diào)量σi≤ 5%；啟動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速退飽和超調(diào)量≤10%。 調(diào)速系統(tǒng)的方案選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器觸發(fā)器MTG+圖21 調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器電流反饋因調(diào)速精度要求較高，故選用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)。并設(shè)有電流反饋，以提高電機(jī)的動(dòng)態(tài)快速性以及進(jìn)行限流保護(hù)。調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖21所示。與電動(dòng)機(jī)同軸安裝一臺(tái)測(cè)速發(fā)電機(jī)TG，從而引出與被調(diào)量轉(zhuǎn)速成正比的負(fù)反饋電壓，與給定電壓相比較后，得到轉(zhuǎn)速偏差電壓，經(jīng)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器放大后，作為電流調(diào)節(jié)器的給定，與電流反饋信號(hào)相減后得到電流偏差，經(jīng)電流調(diào)節(jié)器放大后，去控制觸發(fā)器的導(dǎo)通角，從而改變輸出電壓
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