轉速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的設計電拖課設-免費閱讀
【正文】 在做課程設計的同時也遇到了好多問題，后來通過與同組同學的共同努力下都得到了解決，他們?yōu)槲遗懦_，使我走出困境。圖41 交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)在給定轉速為1450r/min，空載時的仿真結果圖42 交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)在給定轉速為1450r/min，負載為10時的仿真結果圖43 交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)在給定轉速為1450r/min，突加大負載時的仿真結果從以上的仿真結果可看出：交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的建模與仿真成功。（2） 設定轉速為1450r/min，負載設為10，啟動仿真，得到如圖42所示的運行結果。（5）由以上的一些模塊可組成如圖35所示的交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型。根據(jù)以上要求設計的交流調(diào)壓器觸發(fā)電路如圖33所示。=0176。轉速調(diào)節(jié)器ASR常用PI調(diào)節(jié)器，用以消除靜差并改善動態(tài)特性，其傳遞函數(shù)為晶閘管交流調(diào)壓器和觸發(fā)裝置的輸入輸出關系原則上是非線性的，在一定范圍內(nèi)可假定為線性函數(shù)，在動態(tài)中可以近似成一階慣性環(huán)節(jié)，正如直流調(diào)速系統(tǒng)中的晶閘管觸發(fā)和整流裝置那樣，傳遞函數(shù)可寫成其近似條件是：，對于三相全波Y聯(lián)結調(diào)壓電路，可取=，對其他形式的調(diào)壓電路則須另行考慮。按照反饋控制規(guī)律，將、A 、 、連接起來便是閉環(huán)系統(tǒng)的靜特性。 轉速環(huán)系統(tǒng)的建模與參數(shù)設置KIT∑i=,1/Ce=1/=,Ton=,α=,τn=h T∑n=5=kN=h+12h2T∑n2=6252=kn=(h+1)βCeTm2hαRT∑n=65= WASR=Knτn+1τns=(+1)=+ 轉速環(huán)的仿真模型如圖65所示。啟動仿真過程，用自動刻度（Autoscale）調(diào)整示波器模塊所顯示的曲線，得到圖62所示的曲線。電流調(diào)節(jié)器ACR的輸出端其后面的環(huán)節(jié)運算后，得到移相控制電壓，去控制整流橋的輸出電壓。6 直流調(diào)速系統(tǒng)MATLAB仿真本次系統(tǒng)仿真采用目前比較流行的控制系統(tǒng)仿真軟件MATLAB，使用MATLAB對控制系統(tǒng)進行計算機仿真的主要方法有兩種，一是以控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為基礎，使用MATLAB的Simulink工具箱對其進行計算機仿真研究。⑥ 檢驗近似條件轉速環(huán)截止頻率為。故WACRs=Kiτi+1τis=(+1)=+① 電流環(huán)等效時間常數(shù)在前面的計算中，已取，則。3R1是為了避0免運算放大器長期工作產(chǎn)生零點漂移，其阻值較大。15V直流穩(wěn)壓電源原理圖5 雙閉環(huán)的動態(tài)設計和校驗① 整流裝置滯后時間常數(shù)對于三相全控橋式整流電路，可取。圖41 觸發(fā)器電路原理圖目錄中查得KP100晶閘管的觸發(fā)電流為為10~250mA,觸發(fā)電壓。從產(chǎn)品目錄中查得晶閘管的觸發(fā)電流為＜250mA,觸發(fā)電壓。本設計中取==230V、=、n=1450r/min、p=1= mH = 變壓器漏電感量（單位為mH）可按下式計算 （317）式中—計算系數(shù)，查表可得 —變壓器的短路比，一般取5～10。 （315）式中 －與整流電路形式有關的系數(shù)，可由表查得；－最小負載電流，常取電動機額定電流的5％～10％計算。當發(fā)生缺相故障或負載過載時，熱繼電器FR動作，其常閉觸頭斷開，KM線圈失電，KM的主觸頭斷開整流電路的電源，從而實現(xiàn)缺相和過載保護。 如圖31中的FU1FU7。如圖31中的1R4~1R1C4~1C9。② 壓敏電阻的選擇壓敏電阻標稱電壓==125=398V取電流量5KA，選MY41400/5型壓敏電阻。（1）交流側過電壓保護① 阻容保護 即在變壓器二次側并聯(lián)電阻R和電容C進行保護，如圖31中的1R1—1R3和1C11C3。裕量，則 B=cosα=，由式（31）可得，取=125V。如圖31所示。三相全控橋式整流電路的缺點是整流器件用得多，需要六個觸發(fā)電路，需要220V電壓的設備也不能用380電網(wǎng)直接供電，而要用整流變壓器。在三相整流電路中，主要有三相零式整流電路、三相全控橋式整流電路和三相半控橋式整流電路。 調(diào)速系統(tǒng)的方案選擇因調(diào)速精度要求較高，故選用轉速負反饋調(diào)速系統(tǒng)。20世紀50年代末出現(xiàn)的無自關斷能力的半控型普通晶閘管是第一代電力電子器件。由于直流調(diào)速控制系統(tǒng)具有良好的啟制動、正反轉及調(diào)速等性能，目前在調(diào)速領域中仍占主要地位。目 錄摘要 1第1篇 直流電動機調(diào)速系統(tǒng)的設計 21 緒論 22直流調(diào)速系統(tǒng)的方案確定 3 系統(tǒng)技術數(shù)據(jù)及要求 3 調(diào)速系統(tǒng)的方案選擇 33主電路設計與計算 5 主電路的設計 5 5 7 主電路的保護設計與計算 7 平波電抗器的計算 11 勵磁電路元件的選擇 124 觸發(fā)電路的設計 14 觸發(fā)電路的選擇 14 同步變壓器設計 15 控制電路的直流電源 165 雙閉環(huán)的動態(tài)設計和校驗 17 17 186 直流調(diào)速系統(tǒng)MATLAB仿真 18 電流環(huán)系統(tǒng)的建模與參數(shù)設置 18 系統(tǒng)仿真結果的輸出及結果分析 18 轉速環(huán)系統(tǒng)的建模與參數(shù)設置 18第2篇 交流調(diào)速系統(tǒng)建模與仿真 181 閉環(huán)控制的變壓調(diào)速系統(tǒng)及其靜特性 182 閉環(huán)變壓調(diào)速系統(tǒng)的近似動態(tài)結構框圖 183 交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的Matlab仿真 18 交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的建模 184 交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的仿真 18小結 18參考資料 18摘要本文實現(xiàn)了轉速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的設計，實驗結果可以準確直觀的觀察轉速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的啟動過程，可方便的設計各種不同的調(diào)節(jié)器參數(shù)及控制策略并分析其多系統(tǒng)性能的影響，取得了很好的效果。按供電方式，它可分交流機組供電、水銀整流供電和晶閘管供電三類。70年代以后，出現(xiàn)了能自關斷的全控型器件，如電力晶體管（GTR）、門極可關斷晶閘管（GTO）、絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）、電力場效應管（MOSFET）、靜電感應晶體管（SIT）和靜電感應晶閘管（SITH）等稱之為第二代電力電子器件，使得變流器結構變得簡單、緊湊。并設有電流反饋，以提高電機的動態(tài)快速性以及進行限流保護。三相零式電路突出的優(yōu)點是電路簡單，用的晶閘管少，觸發(fā)器也少，對需要220V電壓的用電設計直接用380V電網(wǎng)供電，而不需要另設整流變壓器。三相半控橋式整流電路，雖然只用三只晶閘管、三個觸發(fā)電路，但整流輸出電壓脈動大，且不能用于需要有源逆變的場合。圖31 晶閘管三相全控整流電路在圖31中，SB1 為停止按扭，SB2為啟動按扭。電壓比 K=U1/U2=380/120=。對于單相電路 (311)電容C的耐壓 (312) PR≥（3~4）IR2R （313） IC=2πfcUc （314） 式中：—變壓器容量（VA） —變壓器二次相電壓有效值 —通過電阻的電流（A） —變壓器勵磁電流百分比，10~100
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