配合控制的有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)-自動(dòng)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)(已修改)
2025-06-20 19:13 本頁(yè)面
【正文】 自動(dòng)控制系統(tǒng)課程 設(shè)計(jì)報(bào)告 課程名稱： 自動(dòng)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 配合控制的有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 院 系： 電氣工程系 班 級(jí)： 設(shè) 計(jì) 者： 學(xué) 號(hào)： 同 組 人： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)時(shí)間： 課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí) 學(xué) 生 指導(dǎo)教師 題 目 配合控制的有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 子 題 設(shè)計(jì)時(shí)間 2021年 11 月 3 日 至 2021年 11 月 14 日 共 2 周 設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)目的： 1. 通過(guò)課程設(shè)計(jì)掌握雙閉環(huán)控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)方法。 2. 掌握典型雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成，動(dòng)態(tài)和靜態(tài)性能指標(biāo)與對(duì)數(shù)頻率型的關(guān)系。 3. 根據(jù)實(shí)際情況，掌握設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) 器，電流調(diào)節(jié)器的一般方法。 4. 培養(yǎng)自己科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度。 設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1. 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，電流調(diào)節(jié)器（ ASR， ACR）具有抗干擾濾波能力，典型Ⅱ型系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 2. 電流調(diào)節(jié)器 ACR具有很強(qiáng)的調(diào)節(jié)能力，按典型Ⅰ型系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 3. 穩(wěn)態(tài)指標(biāo)：無(wú)靜差。 4. 動(dòng)態(tài)指標(biāo)：電流超調(diào)量σ i≤ 15%；空載起動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量σ n≤ 10%。 基本參數(shù)如下： 直流電動(dòng)機(jī)： 220V， 136A， 1460r/min， Ce=，允許過(guò)載倍數(shù)λ=。 晶閘管裝置放大系數(shù)： Ks=35。 電樞回路總 電阻： R=。 時(shí)間常數(shù)： Tl=， Tm=。 電流反饋系數(shù)：β =。 轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)：α =。 緒論 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制直流調(diào)速系統(tǒng)是性能很好、應(yīng)用最廣的直流調(diào)速系統(tǒng)。根據(jù)晶閘管的特性，通過(guò)調(diào)節(jié)控制角α大小來(lái)調(diào)節(jié)電壓?；谠O(shè)計(jì)題目，直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制器選用了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速控制電路。在設(shè)計(jì)中調(diào)速系統(tǒng)的主電路采用了三相全控橋整流電路來(lái)供電。本文首先確定整個(gè)設(shè)計(jì)的方案和框圖。然后確定主電路的結(jié)構(gòu)形式和各元部件的設(shè)計(jì)包括觸發(fā)電路和勵(lì)磁回路的設(shè)計(jì)， 同時(shí)對(duì)其參數(shù)的計(jì)算，包括整流變壓器、晶閘管、電抗器和保護(hù)電路的參數(shù)計(jì)算。接著控制電路的設(shè)計(jì)包括電流環(huán)、轉(zhuǎn)速環(huán)的設(shè)計(jì)以及反饋回路（電流反饋、轉(zhuǎn)速反饋）的設(shè)計(jì)。為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和電流兩種負(fù)反饋分別起作用，可在系統(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，二者之間實(shí)行嵌套聯(lián)接。從閉環(huán)結(jié)構(gòu)上看，電流環(huán)在里面，稱作內(nèi)環(huán)；轉(zhuǎn)速環(huán)在外邊，稱做外環(huán)。先確定其結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計(jì)各元部件，并對(duì)其參數(shù)的計(jì)算，包括給定電壓、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器、檢測(cè)電路、觸發(fā)電路和穩(wěn)壓電路的參數(shù)計(jì)算 ,最后畫出了調(diào)速控制電路電氣原理圖。 第一章 配合控制的 有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì)原理 采用兩組晶閘管整流裝置反并聯(lián)的可逆 VM 系統(tǒng)解決了電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)運(yùn)行和回饋制動(dòng)問(wèn)題，但是，兩組裝置的整流電壓同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生不流過(guò)負(fù)載而直接在兩組晶閘管之間流通的短路電流，稱為環(huán)流。一般來(lái)說(shuō)，這樣的環(huán)流對(duì)系統(tǒng)無(wú)益，徒然加重晶閘管和變壓器的負(fù)擔(dān)，消耗功率，環(huán)流太大時(shí)會(huì)導(dǎo)致晶閘管損壞，因此必須予以抑制或消除。 為了防止產(chǎn)生直流平均環(huán)流，應(yīng)該在正組處于整流狀態(tài)時(shí)，強(qiáng)迫讓反組處于逆變狀態(tài)，且控制其幅值與之相等，用逆變電壓把整流電壓頂住，則直流平均環(huán)流為零。于是 00d f d rUU?? 由0 0 m a xs in c o s c o sd m dmU U Um? ????? 得 0 0 m a x0 0 m a xc o sc o sd f d fd r d rUU ???? 其中 f? 和 r? 分別 為 VF 和 VR 的觸發(fā)延遲角。 由于兩組晶閘管裝置相同，兩組的最大輸出電壓 Ud0max 是一樣的，因此，當(dāng)直流平均環(huán)流為零時(shí)，應(yīng)有 cos cosrf???? 或 180rf???? 如果反組的觸發(fā)延遲角用逆變角 βr 表示，則rf ??? 稱作 α=β 配合控制。為更可靠地消除直流平均環(huán)流，可采用rf ??? 為了實(shí)現(xiàn)配合控制，可將 兩組晶閘
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