【正文】 nd the working situation, realized the stepless speed regulation of planer, greatly improving the control precision and energy utilization, reduce the power loss and over time, reduces the number of control unit, and no noise, improves the production efficiency and characteristics of the system dynamic response is fast, reliable operation, simple operation, high precision. Keyword: double housing planer Dc speed control system, Control circuit, Logic without circulation 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè) 設(shè)計說明書 第 I 頁 共 III 頁 I 目錄 1 引言 .................................................................. 1 龍門刨床簡介 ......................................................... 1 龍門刨床對電氣傳動系統(tǒng)的要求 ......................................... 1 龍門刨床的主要工藝數(shù)據(jù) ............................................... 1 2 調(diào)速系統(tǒng)各方案的選擇 .................................................. 3 拖動方案的選擇 ....................................................... 3 直流調(diào)速的方案比較 ................................................... 3 控制方案的確定 ....................................................... 4 可控硅整流電路的選擇 ................................................. 4 單相可控硅整流電路 ................................................ 4 三相半波整流電路 .................................................. 5 三相橋式整流電路 .................................................. 5 3 主回路參數(shù)的計算和元件選擇 ............................................ 8 整流變壓器的計算 ..................................................... 8 整流變壓器接線方式 ................................................ 8 整流變壓器副級電壓 2u 的計算 ........................................ 8 整流變壓器副級電流計算 ............................................ 9 整流變壓器容量計算 ................................................ 9 可控硅元件的選擇 ..................................................... 9 平波電抗器計算 ...................................................... 12 4 交流側(cè)和直流側(cè)保護 ................................................... 14 過電流保護 .......................................................... 14 自動開關(guān)保護 ..................................................... 14 快速熔斷器保護 ................................................... 14 過電壓保護 .......................................................... 14 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè) 設(shè)計說明書 第 II 頁 共 III 頁 SCR 元件過電壓保護 16 5 控制回路設(shè)計 ......................................................... 18 電流閉環(huán) ............................................................ 18 電流調(diào)節(jié)器 ....................................................... 18 電流閉環(huán)工作原理 ................................................. 18 速度閉環(huán) ............................................................ 19 集成觸發(fā)電路 ........................................................ 20 SCR 整流裝置對觸發(fā)器的要求： ...................................... 20 觸發(fā)電路的結(jié)構(gòu)及工作原理 ......................................... 20 無環(huán)流邏輯裝置 ...................................................... 23 無環(huán)流系統(tǒng)對邏輯裝置的要求： ..................................... 24 電平檢測 ......................................................... 24 邏輯判斷電路 ..................................................... 25 延時電路 ......................................................... 25 邏輯保護 ......................................................... 26 檢測 裝置 ............................................................ 27 測速發(fā)電機 ....................................................... 27 電流檢測裝置 ..................................................... 27 速度給定環(huán)節(jié) ........................................................ 28 過流監(jiān)視保護環(huán)節(jié) .................................................... 28 控制系統(tǒng)的電源 ...................................................... 29 主回路中電動機勵磁回路原理圖 ........................................ 30 6 系統(tǒng)靜、動特性的分析及參數(shù)調(diào)整 ....................................... 31 參數(shù)設(shè)計方案的確定 .................................................. 31 系統(tǒng)的靜特性分析和計算 .............................................. 31 靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖： ..................................................... 31 靜態(tài)速降計算 ..................................................... 32 系統(tǒng)動態(tài)參數(shù)計算和調(diào)試 .............................................. 33 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè) 設(shè)計說明書 第 III 頁 共 III 頁 電流閉環(huán)參數(shù)計算 34 速度環(huán)參數(shù)計算 ................................................... 37 電流自適應(yīng)調(diào)節(jié)器的作用 .............................................. 41 7 結(jié)論 ................................................................. 43 參考文獻 ................................................................ 44 致謝 .................................................................... 45 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè) 設(shè)計說明書 第 1 頁 共 45 頁 1 引言 近二三十年來，自動化電力拖動技術(shù)取得了巨大進展，它跨越電機學(xué)，電力電子及微電子技術(shù)，自動控制理論和電子計算 機應(yīng)用，并融合了生產(chǎn)設(shè)備和工藝流程。直流電動機的另一優(yōu)點是它的電樞電壓、電樞電流、電樞回路電阻、電機輸出轉(zhuǎn)矩、電機轉(zhuǎn)速等各參數(shù)、變量之間的關(guān)系幾乎都是簡單明了的線性函數(shù)關(guān)系，這使直流電動機的數(shù)學(xué)建模較為簡單、準確，相 應(yīng)的使得直流調(diào)速系統(tǒng)的分析、計算及設(shè)計也較為容易，且經(jīng)過較長時間的實踐，直流拖動控制系統(tǒng)在理論上和實踐上都比較成熟、經(jīng)典，而且從反饋閉環(huán)控制的角度來看，他又是交流調(diào)速控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。 龍門刨床簡介 主要加工大型工 件或同時加工多個工件，其主運動是工件隨著工作臺的直線往復(fù)運動，進給運動是刀架帶著刨刀作橫向或垂直的間歇運動。在刨制過程中要保持給定張力，誤差不得超過 8%。 3） 能方便操作。 直流調(diào)速的方案比較 直流調(diào)速通常分為三類： 1) 開環(huán)調(diào)速系統(tǒng) 開環(huán)控制的調(diào)速系統(tǒng)是從手工基礎(chǔ)上發(fā)展起來的最基本的調(diào)速系統(tǒng)。 2) 單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng) 開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)并不能滿足較高性能指標的要求，所以要想提高系統(tǒng)的性能指標，可以引入某些反饋量。但在實際生產(chǎn)中， 許多生產(chǎn)機械對調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)性能要求較高。 控制方案的確定 由上述分析，本 課題采用 雙閉環(huán)可逆調(diào)速系統(tǒng)。 由上述工作我們可以得出龍門刨床驅(qū)動系統(tǒng)框圖如圖 所示。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè) 設(shè)計說明書 第 5 頁 共 45 頁 圖 單相橋式半控整流電路及電壓輸出波形 由輸出電壓的波形圖可見，單相橋式半控整流電路電壓脈動大，脈動頻率低，波形如圖 所示。三相半波整流電路雖然對三相電網(wǎng)平衡運行沒有影響，但其脈動仍然較大。 圖 三相橋式全控整流電路 原理圖及輸出電壓波形 三相橋式整流電路相當(dāng)于六相整流電路，它的電壓脈動比三相半波整流電路少一半。總的投資比三相半波電路多。 三相橋式整流電路的工作原理是：三相電壓經(jīng)整流變壓器接到晶閘管，由觸發(fā)脈沖控制晶閘管導(dǎo)通，在同一時刻，兩組晶閘管只有一組被觸發(fā)導(dǎo)通。并且減少了整流電路對其它用電設(shè)備的干擾。另外，電網(wǎng)波形的畸變對并接在電網(wǎng)的其它負載 也有很大影響 [7]。； Tu =1 伏 查表得： A=； C=。因為 BG2 的集電極直接與 BG1 的基極相連，所以 ib1=ic2。由于可控硅只有導(dǎo)通和關(guān)斷兩種工作狀態(tài)，所以它具有開關(guān)特性，這種特性需要一定的條件才能轉(zhuǎn)化，此條件見表 表 可控硅導(dǎo)通和關(guān)斷條件 狀態(tài) 條件 說明 從關(guān)斷到導(dǎo)通 陽極電位高于是陰極電位 控制極有 足夠的正向電壓和電流