轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計-wenkub
2023-07-10 03:59:06 本頁面
【正文】 化 學(xué)院：信息工程與科學(xué)學(xué)院目錄目錄 1摘要 2第〇章 任務(wù)書 3（一） 設(shè)計參數(shù) 3（二） 設(shè)計要求 3第一章 主電路設(shè)計 4（一） 系統(tǒng)組成 4（二） 主電路原理 4（三） 主電路元器件參數(shù)計算及器件選型 5 5 7第二章 調(diào)節(jié)器設(shè)計 9（一） 電流調(diào)節(jié)器設(shè)計 9（二） 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器設(shè)計 10第三章 觸發(fā)器設(shè)計 12第四章 反饋環(huán)節(jié)、保護電路及其它電路設(shè)計 13（一） 反饋環(huán)節(jié)設(shè)計 13 13 13（二） 保護電路設(shè)計 14 14 14（三） 其它電路設(shè)計 15 15 15第五章 系統(tǒng)仿真 16（一） 仿真模型建立 16（二） 仿真參數(shù)輸入 17（三） 仿真結(jié)果輸出 18總結(jié) 19附表1 第一章用表 20附表11 整流參數(shù)計算用常數(shù) 21附表12 晶閘管型號及其參數(shù) 21附表2 第二章用表 22附表21 整流裝置失控時間（f=50Hz） 22附表22 典型I型系統(tǒng)動態(tài)跟隨性能指標和頻域指標與參數(shù)的關(guān)系 22附表23 典型II型系統(tǒng)階躍輸入跟隨性能指標（按準則確定參數(shù)關(guān)系） 22附表24 典型II型系統(tǒng)動態(tài)抗擾性能指標與參數(shù)的關(guān)系 22參考文獻 22摘要本文介紹了基于工程設(shè)計對直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計。（本課程設(shè)計為自主完成，如有雷同，純屬他人參考不當。系統(tǒng)可分為三個部分：主電路和控制電路以及保護電路和反饋環(huán)節(jié)。保護電路的設(shè)置使得晶閘管免受過電壓以及過電流的影響，從而使系統(tǒng)工作可靠。包括減小電流脈動的平波電抗器，以及減小直流電壓脈動的濾波電容。直接整流得到的電流和電壓往往有較大的脈動，若直接作為直流電動機的電源電壓，將會引起電機振動及噪聲。正確計算其參數(shù)，適當選擇其型號，將有助于使主電路以低成本在高可靠下運行。本設(shè)計采用變壓器的接線型式為一次側(cè)繞組采用△聯(lián)接，二次側(cè)繞組采用Y聯(lián)接。（3）變壓器漏抗的存在會產(chǎn)生換相壓降。時，整流電壓平均值與變壓器次級相電壓有效值之比；B=Udα/Ud0表示當控制角為α與0176。電動機電樞電路總電阻標幺值ra=INRΣ/UN=12。==132V。根據(jù)變壓器特性，即m1U1I1=m2U2I2。=（2~3）135=661V~993V?？扇镮T（AV）=10A。其它元器件參數(shù)計算與選型包括平波電抗器參數(shù)計算與選取及濾波電容器參數(shù)計算與選取。電流斷續(xù)使晶閘管導(dǎo)通角減小，機械特性明顯變軟，電機工作甚至不穩(wěn)定，這是應(yīng)該盡量避免的。式中，K1為考慮不同電路時臨界電感的計算系數(shù)。（2）計算限制輸出電流脈動的電感值晶閘管整流裝置的輸出電壓可以分解成一個恒定直流分量和一個交流分量，通常負載需要的只是直流分量，對電機負載來說，過大的交流分量會使電機換向惡化和因鐵心損耗增大而引起電機過熱。Si通常在三相電路中，電流脈動系數(shù)可取Si5%~10%。Id/U2Φ）電動機電感LD值按下式計算：LD=KD IeD）（mH）式中，UeD、IeD、neD為直流電機的額定電壓、額定電流與額定轉(zhuǎn)速；P為電機極對數(shù)；KD為計算系數(shù)，一般無補償電機KD=8~12。neD則三相全控橋整流器輸出串接平波電抗器的電感量為Ld= L1?(2LB+ LD)≈L1LD=400mH。C≥（fp（Uomax/Iomax）原則是先內(nèi)環(huán)后外環(huán)。（2）電流濾波時間常數(shù)Toi：，為了基本濾平波頭，應(yīng)有（1~2）Toi=，故取Toi=2ms=。（1）確定系統(tǒng)型式及其傳遞函數(shù)：根據(jù)設(shè)計要求σi≤5%，并保證穩(wěn)態(tài)電流無靜差，可按典型I型系統(tǒng)設(shè)計電流調(diào)節(jié)器。（3）校驗忽略反電動勢變化對電流環(huán)動態(tài)影響的條件：3√（1/TmTl）=3√（1/）=ωci。Coi=4Toi/R0=4。（1）電流環(huán)等效時間常數(shù)1/KI：已取KITΣi=，故1/KI=2=。（1）確定系統(tǒng)型式及其傳遞函數(shù)：按照設(shè)計要求，選用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為。（3）校驗轉(zhuǎn)速環(huán)小時間常數(shù)近似處理條件：（1/3）/√（KI/Ton）=（1/3）/√（）=ω。取R0=40Ω。設(shè)理想空載啟動時z=0，當h=5時，查附表24得△Cmax/Cb=%，則σn=2%（（12）/1500）（）=%10%。如圖31所示。圖41 轉(zhuǎn)速檢測電路原理圖電流檢測電路的主要作用是獲得與主電路電流成正比的電流信號，經(jīng)過濾波整流后，用于控制系統(tǒng)中。如圖43所示。故選取快速熔斷器額定電壓為UFN≥URM/2=400V。下面進行電阻 和電容的參數(shù)計算和選型。轉(zhuǎn)速給定電路可以產(chǎn)生幅值可調(diào)和極性可變的階躍給定電壓或可平滑調(diào)節(jié)的給定電壓。 第五章 系統(tǒng)仿真（一） 仿真模型建立已經(jīng)建立的仿真模型如圖51。反饋環(huán)方面：模塊IF和模塊nF分別仿真電流反饋和轉(zhuǎn)速反饋。1. 電流調(diào)節(jié)器放大器KiK（Gain）=KiK（Ki）=KiK（）；KiI（Gain）=KiI（Ki/τi=）=KiI（）。
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