【正文】 運動控制系統(tǒng)課程設(shè)計專 業(yè)： 自動化 設(shè)計題目：雙閉環(huán)直流電機調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計班級： 自0841學(xué)生姓名： 丁歡歡學(xué)號： 09 指導(dǎo)教師： 唐耀武 分院院長： 許建平 教研室主任： 方健 電氣工程學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書 直流他勵電動機：功率Pe＝，額定電流Ie=，磁極對數(shù)P=1，ne=1500r/min,勵磁電壓220V,電樞繞組電阻Ra=,主電路總電阻R＝7Ω，L∑＝(電樞電感、平波電感和變壓器電感之和)，Ks=，機電時間常數(shù)Tm=，濾波時間常數(shù)Ton=Toi=，過載倍數(shù)λ＝，電流給定最大值，速度給定最大值1）根據(jù)題目的技術(shù)要求，分析論證并確定主電路的結(jié)構(gòu)形式和閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成，畫出系統(tǒng)組成的原理框圖。2） 調(diào)速系統(tǒng)主電路元部件的確定及其參數(shù)計算。3）驅(qū)動控制電路的選型設(shè)計。4）動態(tài)設(shè)計計算：根據(jù)技術(shù)要求，對系統(tǒng)進行動態(tài)校正，確定ASR調(diào)節(jié)器與ACR調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)形式及進行參數(shù)計算，使調(diào)速系統(tǒng)工作穩(wěn)定，并滿足動態(tài)性能指標的要求。5） 繪制V—M雙閉環(huán)直流不可逆調(diào)速系統(tǒng)電器原理圖，并研究參數(shù)變化時對直流電動機動態(tài)性能的影響。： 1）該調(diào)速系統(tǒng)能進行平滑地速度調(diào)節(jié)，負載電機不可逆運行，具有較寬地轉(zhuǎn)速調(diào)速范圍（），系統(tǒng)在工作范圍內(nèi)能穩(wěn)定工作。2）系統(tǒng)靜特性良好，無靜差（靜差率）。3）動態(tài)性能指標：轉(zhuǎn)速超調(diào)量，電流超調(diào)量，動態(tài)最大轉(zhuǎn)速降，調(diào)速系統(tǒng)的過渡過程時間（調(diào)節(jié)時間）。4)系統(tǒng)在5%負載以上變化的運行范圍內(nèi)電流連續(xù)。5)調(diào)速系統(tǒng)中設(shè)置有過電壓、過電流保護，并且有制動措施。6)主電路采用三項全控橋。4. 課程設(shè)計報告要求 1）、要求在課程設(shè)計答辯時提交課程設(shè)計報告。2）、報告應(yīng)包括以下內(nèi)容：A、系統(tǒng)各環(huán)節(jié)選型主回路方案確定。控制回路選擇主要電氣設(shè)備的計算和選擇系統(tǒng)參數(shù)計算B、系統(tǒng)調(diào)試過程介紹，在調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題，解決辦法等；C、課程設(shè)計總結(jié)。包括本次課程設(shè)計過程中的收獲、體會，以及對該課程設(shè)計的意見、建議等；D、設(shè)計中參考文獻列表；E、報告使用B5紙打印，全文不少于2000字。5. 參考資料[1] 朱仁初，[M].北京：機械工業(yè)出版社，1994.[2] 王兆安，[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006.[3] 陳伯時. 電力拖動自動控制系統(tǒng)運動控制系統(tǒng)[M],第三版. 北京:機械工業(yè)出版社, 2007年6月．[4] 孔凡才．晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)［M］．北京:北京科技出版社，1985．[5] 段文澤，［M］.四川：重慶大學(xué)出版社,.[6] 運動控制系統(tǒng)課程設(shè)計指導(dǎo)書. 6. 設(shè)計進度（2010年11月29日至12月10日）時 間設(shè)計內(nèi)容11月29日布置設(shè)計任務(wù)、查閱資料11月30日12月2日方案論證及總體設(shè)計12月3日12月9日系統(tǒng)調(diào)試及整理課程設(shè)計報告12月10日課程設(shè)計答辯運動控制系統(tǒng)課程設(shè)計設(shè)計報告班 級： 自0841 姓 名： 丁歡歡 學(xué) 號： 09 指導(dǎo)教師： 唐耀武 撰寫日期： 20111214摘要目錄第一章 緒 論1．1 直流調(diào)速系統(tǒng)的概述三十多年來，直流電機調(diào)速控制經(jīng)歷了重大的變革。首先實現(xiàn)了整流器的更新?lián)Q代，以晶閘管整流裝置取代了習(xí)用已久的直流發(fā)電機電動機組及水銀整流裝置使直流電氣傳動完成了一次大的躍進。同時，控制電路已經(jīng)實現(xiàn)高集成化、小型化、高可靠性及低成本。以上技術(shù)的應(yīng)用，使直流調(diào)速系統(tǒng)的性能指標大幅提高，應(yīng)用范圍不斷擴大。直流調(diào)速技術(shù)不斷發(fā)展，走向成熟化、完善化、系列化、標準化，在可逆脈寬調(diào)速、高精度的電氣傳動領(lǐng)域中仍然難以替代。直流調(diào)速是指人為地或自動地改變直流電動機的轉(zhuǎn)速,以滿足工作機械的要求。從機械特性上看,就是通過改變電動機的參數(shù)或外加工電壓等方法來改變電動機的機械特性,從而改變電動機機械特性和工作特性機械特性的交點,使電動機的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)速度發(fā)生變化。直流電動機具有良好的起、制動性能，宜于在廣泛范圍內(nèi)平滑調(diào)速，在軋鋼機、礦井卷揚機、挖掘機、海洋鉆機、金屬切削機床、造紙機、高層電梯等需要高性能可控電力拖動的領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。近年來，交流調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展很快，然而直流拖動系統(tǒng)無論在理論上和實踐上都比較成熟，并且從反饋閉環(huán)控制的角度來看，它又是交流拖動控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，所以直流調(diào)速系統(tǒng)在生產(chǎn)生活中有著舉足輕重的作用。1．2 研究課題的目的和意義直流電動機因具有良好的起、制動性能，宜于在大范圍內(nèi)平滑調(diào)速，在許多需要調(diào)速或快速正反向的電力拖動領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。晶閘管問世后，生產(chǎn)出成套的晶閘管整流裝置，組成晶閘管—電動機調(diào)速系統(tǒng)（簡稱VM系統(tǒng)）。采用速度、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng),可以充分利用電動機的過載能力獲得最快的動態(tài)過程，調(diào)速范圍廣，精度高，和旋轉(zhuǎn)變流機組及離子拖動變流裝置相比，晶閘管整流裝置不僅在經(jīng)濟性和可靠性上都有很大提高，而且在技術(shù)性能上也顯示出較大的優(yōu)越性，動態(tài)和靜態(tài)性能均好，且系統(tǒng)易于控制。雙閉環(huán)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速環(huán)用來控制電動機的轉(zhuǎn)速，電流環(huán)控制輸出電流；該系統(tǒng)可以自動限制最大電流，能有效抑制電網(wǎng)電壓波動的影響；且采用雙閉環(huán)控制提高了系統(tǒng)的阻尼比，因而較之單閉環(huán)控制具有更好的控制特性。盡當今功率半導(dǎo)體變流技術(shù)已有了突飛猛進的發(fā)展，但在工業(yè)生產(chǎn)中VM系統(tǒng)的應(yīng)用還是有相當?shù)谋戎亍Ｋ砸源藶檎n題進行研究具有一定的實用價值。雙閉環(huán)不可逆調(diào)速系統(tǒng)在上世紀七十年代在國外一些發(fā)達國家興起，經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展已經(jīng)成熟，在二十一世紀已經(jīng)實現(xiàn)了數(shù)字化與智能化。我國在直流調(diào)速產(chǎn)品的研發(fā)上取得了一定的成就，但和國外相比仍有很大差距。我國自主的全數(shù)字化直流調(diào)速裝置還沒有全面商用，產(chǎn)品的功能上沒有國外產(chǎn)品的功能強大。而國外進口設(shè)備價格昂貴，也給國產(chǎn)的全數(shù)字控制直流調(diào)速裝置提供了發(fā)展空間。目前，發(fā)達國家應(yīng)用的先進電氣調(diào)速系統(tǒng)幾乎完全實現(xiàn)了數(shù)字化，雙閉環(huán)控制系統(tǒng)已經(jīng)普遍的應(yīng)用到了各類儀器儀表，機械重工業(yè)以及輕工業(yè)的生產(chǎn)過程中。隨著全球科技日新月異的發(fā)展，雙閉環(huán)控制系統(tǒng)總的發(fā)展趨勢也向著控制的數(shù)字化，智能化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。