【正文】 宿遷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 1 頁(yè) 內(nèi)容摘要 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)即速度和電流雙環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，是由單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展起來的，調(diào)速系統(tǒng)使用比例積分調(diào)節(jié)器，可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的無靜差調(diào)速。又采用電流截止負(fù)載環(huán)節(jié)，限制了起（制）動(dòng)時(shí)的最大電流。這對(duì)一般的要求不太高的調(diào)速系統(tǒng)，基本上已經(jīng)能滿足要求。但是由于電流截止負(fù)反饋限制了最大電流，加上電動(dòng)機(jī)反電勢(shì)隨著轉(zhuǎn)速的上升而增加，使電流到達(dá)最大值后迅速降下來，這樣，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩也減小了，使起動(dòng)加速過程變慢，起動(dòng)的時(shí)間久比較長(zhǎng)。在這些系統(tǒng)中為了盡快縮短過渡時(shí)間，所以就希望能夠充分利用晶閘管元件和電動(dòng) 機(jī)所允許的過載能力，使起動(dòng)的電流保護(hù)在最大允許值上，電動(dòng)機(jī)輸出最大轉(zhuǎn)矩，從而轉(zhuǎn)速可直線迅速上升，使過渡過程的時(shí)間大大的縮短。另一方面，在一個(gè)調(diào)節(jié)器的輸出端綜合幾個(gè)信號(hào)，各個(gè)參數(shù)互相調(diào)節(jié)比較困難。為了克服這一缺點(diǎn)就應(yīng)用轉(zhuǎn)速，電流雙環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞：雙閉環(huán) 直流調(diào)速系統(tǒng) MATLAB 宿遷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 2 頁(yè) 目 錄 第 1章 設(shè)計(jì)任務(wù)書?????????????? ?? 2 第 2章 設(shè)計(jì)方案的選擇?????????????? 3 第 3章 主電路選型和閉環(huán)系統(tǒng)的組成 ???????? 4 電動(dòng)機(jī)型式的確定 ???????????????? 4 晶閘管結(jié)構(gòu)型式的確定 ??????????????? 5 閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成 ???????????????? 5 第 4章 調(diào)速系統(tǒng)主電路元部件的確定及其參數(shù)計(jì)算 ?? 7 整流變壓器容量計(jì)算???????????????? 7 晶閘管的電流、電壓定額計(jì)算???????????? 8 平波電抗器電感量計(jì)算??????????????? 8 保護(hù)電路的設(shè)計(jì)計(jì)算???????????????? 9 過電壓保護(hù)????????????????? 9 過電流保護(hù)????????????? ???? 11 第 5章 驅(qū)動(dòng)控制電路的選型設(shè)計(jì) ?????????? 12 晶閘管的觸發(fā)電路 ????????????????? 12 三相橋式全控整流電路分析 ????????????? 13 第 6 章 雙閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)節(jié)器的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì) ???????? 15 電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì) ????????????????? 15 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì) ????????????????? 17 檢測(cè)電路參數(shù)設(shè)置 ????????????????? 19 電氣原理 總圖 及其波形圖?????????????? 20 設(shè)計(jì) 總 結(jié) ?????????????????????? 24 致謝???????????????????????? 25 參考文獻(xiàn) ?????????????????????? 26 宿遷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 3 頁(yè) 主題 :第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書 一．題目： VM 雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 二．技術(shù)要求 1．該調(diào)速系統(tǒng)能進(jìn)行平滑的速度調(diào)節(jié)，負(fù)載電機(jī)不可逆運(yùn)行，具有較寬的調(diào)速范圍（ D≥ 10），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 s≤ ） 3．動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)：轉(zhuǎn)速超 調(diào)量δ n＜ 8%，電流超調(diào)量δ i＜ 5%，動(dòng)態(tài) Δ n≤ 810%，調(diào)速系統(tǒng)的過渡過程時(shí)間（調(diào)節(jié)時(shí)間） ts≤ 1s 4．系統(tǒng)在 5%負(fù)載以上變化的運(yùn)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、過電流等保護(hù)，并且有制動(dòng)措施 三．設(shè)計(jì)內(nèi)容 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)型式和閉環(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(jì)算（包括有變壓器、電力電子器件、平波電抗器與保護(hù)電路等） 3．驅(qū)動(dòng)控制電路的選型設(shè)計(jì)（模擬觸發(fā)電路、集成觸發(fā)電路、數(shù)字觸發(fā)器電路 均可） 4．動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)算：根據(jù)技術(shù)要求，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)校正，確定 ASR調(diào)節(jié) 與 ACR調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)型式及進(jìn)行參數(shù)計(jì)算，使調(diào)速系統(tǒng)工作穩(wěn)定，并滿 足動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的要求 5． 繪制 VM雙閉環(huán)直流不可逆調(diào)速系統(tǒng)的電氣原理總圖（要求計(jì)算機(jī)繪圖） 6．整理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)資料，課程設(shè)計(jì)總結(jié)，撰寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 四．技術(shù)數(shù)據(jù) 晶閘管整流裝置： Rrec= Ω ， Ks=4548。 負(fù)載電機(jī)額定數(shù)據(jù)： PN=90KW， UN=440V， IN=220A， nN=1800r/min， Ra= ， λ =。宿遷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 4 頁(yè) 系統(tǒng)主電路： R∑ = ， Tm= 第二章 設(shè)計(jì)方案的選擇 速度和電流雙環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)（雙環(huán)），是由單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展起來的，調(diào)速系統(tǒng)使用比例積分調(diào) 節(jié)器，可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的無靜差調(diào)速。又采用電流截止負(fù)載環(huán)節(jié)，限制了起（制）動(dòng)時(shí)的最大電流。這對(duì)一般 的要求不太高的調(diào)速系統(tǒng)，基本上已能滿足要求。但是由于電流截止負(fù)反饋限制了最大電流，加上電動(dòng)機(jī)反電勢(shì)隨著轉(zhuǎn)速的上升而增加，使電流到達(dá)最大值后迅速降下來，這樣，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)距也減小了，使起動(dòng)加速過程變慢，起動(dòng)（調(diào)整時(shí)間 ts）的時(shí)間就比較長(zhǎng)。在這些系統(tǒng)中為了盡快縮短過渡時(shí)間，所以希望能夠充分利用晶閘管元件和電動(dòng)機(jī)所允許的過載能力，使起動(dòng)的電流保護(hù)在最大允許值上，電動(dòng)機(jī)輸出最大轉(zhuǎn)矩，從而轉(zhuǎn)速可直線迅速上升，使過渡過程的時(shí)間大大縮短。另一方面，在一個(gè)調(diào)節(jié)器輸出端綜合幾個(gè)信號(hào)，各個(gè)參數(shù)互相調(diào)節(jié)比較困難。為了克服這一缺點(diǎn)就應(yīng)用轉(zhuǎn)速，電流雙環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。 轉(zhuǎn)速 .電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)原理圖 11 如下 :. 圖 11 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)原理框圖 本設(shè)計(jì)采用三相全控橋整流電路，在直流側(cè)串有平波電抗器，該電路能為電動(dòng)機(jī)負(fù)載提宿遷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 5 頁(yè) 供穩(wěn)定可 靠的電源，利用 控制角的大 小可有效的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，并在直流交流側(cè)安置了保護(hù)裝置，保證各元器件能安全的工作， 同時(shí)由于使用了閉環(huán)控制，使得整個(gè)調(diào)速系統(tǒng)具有很好的動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能。 第三 章 主電路選型和閉環(huán)系統(tǒng)的組成 電動(dòng)機(jī)型式的確定 電動(dòng)機(jī)電壓等級(jí)的選用 電動(dòng)機(jī)電壓等級(jí)要與工廠企業(yè)或車間的供電電壓一致。一般中、小型交流電動(dòng)機(jī)額定電壓為 220/380V 或 380/660V。當(dāng)電動(dòng)機(jī)由晶閘管整流裝置直接供電時(shí)，為配合不同的整流電路聯(lián)結(jié)，新改型直流電動(dòng)機(jī)還增設(shè)了 160V（配合單相全波整流）及 440V（配合三相橋式整流）等新的電壓等級(jí)。 電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速的選用 一般可分為下列三種情況： （ 1）電動(dòng)機(jī)連續(xù)工作，很少起動(dòng)、制動(dòng)或反轉(zhuǎn)。對(duì)幾個(gè)不同的額定轉(zhuǎn)速進(jìn)行全面比較，最后確定電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。 （ 2）電動(dòng)機(jī)經(jīng)常起動(dòng)、制動(dòng)及反轉(zhuǎn)，此時(shí)除考慮初期投資外，主要根據(jù)過渡過程能量損耗為最小的條件來選擇電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。 （ 3）電動(dòng)機(jī)經(jīng)常起動(dòng)、制動(dòng)及反轉(zhuǎn)，主要根據(jù)過渡過程持續(xù)時(shí) 間為最短的條件來選擇電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。 電動(dòng)機(jī)額定功率的選用 額定功率的選用考慮電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱、過載能力 及起動(dòng)能力三個(gè)方面。