【正文】 二）、 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)和校驗(yàn) .................................................................... 21 六 、 控制電路的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ........................................................................................ 23 （一）、 給定環(huán)節(jié)的選擇 .................................................................................... 23 （二）、 控制電路的直流電源 ............................................................................ 23 （三）、 反 饋電路參數(shù)的選擇與計(jì)算 ................................................................. 24 七 、 直流調(diào)速系統(tǒng)電氣原理總圖及仿真圖 ................................................................. 25 致謝 .............................................................................................................................. 28 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 29 3 一、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)（ 十機(jī)架連軋分部傳動(dòng)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ） 在冶金工業(yè)中，軋制過(guò)程是金屬壓力加工的一個(gè)主要工藝過(guò)程，而連軋則是一種可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和軋制質(zhì)量的先進(jìn)方法。早期直流電動(dòng)機(jī)的控制均以模擬電路為基礎(chǔ)，采用運(yùn)算放大器、非線性集成電路以及少量的數(shù)字電路組成，控制系統(tǒng)的硬件部分非常復(fù)雜，功能單一，而且系統(tǒng)非常不靈活、調(diào)試?yán)щy，阻礙了直流電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用范圍的推廣 本文所論述的是轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)。每個(gè)機(jī)架的上下軋錕公用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)實(shí)行集中拖動(dòng)，不同機(jī)架采用不同電動(dòng)機(jī)實(shí)行部分傳動(dòng)，各機(jī)架軋錕之間的速度則按物質(zhì)流量恒定原理用速度鏈實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)控制 物質(zhì)流量不變的要求應(yīng)在穩(wěn)態(tài)和過(guò)渡 過(guò)程中都得到滿足，因此，必須對(duì)過(guò)渡過(guò)程實(shí)踐和超調(diào)量都提出相應(yīng)的限制。 4 表 31 各部分電動(dòng)機(jī)額定參數(shù) 機(jī)架序號(hào) 電動(dòng)機(jī)型號(hào) Pn/Kw Un/V In/A na/(r/min) Ra/Ω Ifn/A Gda178。 ⑤ 要求對(duì) 1 號(hào)機(jī)架拖動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置給定積分器，其他機(jī)架拖動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置給定速度鏈，以實(shí)現(xiàn)速度協(xié)調(diào)控制?？紤]使電路簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)且滿足性能要求，選 擇晶閘管三相全控橋交流器供電方案。為避免三次諧波電動(dòng)勢(shì)的不良影響，三次諧波電流對(duì)電源的 6 干擾，主變壓器應(yīng)采用 D/Y 聯(lián)結(jié)。 （二）、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 采用雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，可以近似在電機(jī)最大電流（轉(zhuǎn)矩）受限的條件下，充分利用電機(jī)的允許過(guò)載能力，使電力拖動(dòng)系統(tǒng)盡可能用最大的加速度起動(dòng)，到達(dá)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速后，又可以讓電流迅速降低下來(lái)，使轉(zhuǎn)矩馬上與負(fù)載相平衡，從而轉(zhuǎn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，此時(shí)起動(dòng)電流近似呈方形波，而轉(zhuǎn)速近似是線性增長(zhǎng)的，這是在最大電流（轉(zhuǎn)矩）受到限制的條件下調(diào)速系統(tǒng)所能得到的最快的起動(dòng)過(guò)程。一般可按下式計(jì)算，即： )( c o s22m inm a x2NshTdIICUA nUUU ??? ?? （ 31） 式中 maxdU 整流電路輸出電壓最大值； TnU 主電路電流回路 n 個(gè)晶閘管正向壓降； C 線路接線方式系數(shù)； shU 變壓器的短路比，對(duì) 10～ 100KVA， shU =～ ； 2I / NI2 變壓器二次實(shí)際工作電流與額定之比，應(yīng)取最大值。 （ 1）、 晶閘管的額定電流 選擇晶閘管額定電流的原則是必須使管子允許通過(guò)的額定電流有效值TNI 大于實(shí)際流過(guò)管子電流最大有效值 TI [8]，即 10 TAVTTN III ?? )( 或 )( TAVT II ?= ddII=KdI （ 38） 考慮（ ～ 2）倍的裕量 BKII dAVT )2~()( ? （ 39） 式中 K= TI /（ dI ） 電流計(jì)算系數(shù)。設(shè)計(jì)晶閘管電路除了正確的選擇晶閘管的額定電壓、額定電流等參數(shù)外，還必須采取必要的過(guò)電壓、過(guò)電流保護(hù)措施。F,耐壓 的 CZDJ2 型金屬化紙介電容器。 NMA UU )~(1 ? =(～ ) 230V=414～ 460V 選 MY31440/5 型壓敏電阻。 計(jì)算系數(shù) 三相全控橋 fd/HZ 300 Su Kl KT 13 根據(jù)本電路形式查得 1K = 所以 inIdim = dI = = min211dIUKL ? = ? mH= 【 2】限制輸出電流脈動(dòng)的臨界電感量 2L 由于晶閘管整流裝置的輸出電壓是脈動(dòng)的，因此輸出電流波形也是脈動(dòng)的。 本設(shè)計(jì)中取 TK =、 shU = 所以 TL = ?? mH = 【 4】實(shí)際串入平波電抗器的電感量 考慮輸出電流連續(xù)時(shí)的實(shí)際電感量： ? ? )2(,m a x 121 ???? TDd LLLLL mH （ 315） 【 5】 電樞回路總電感 : TDd LLLL 21 ???? =＋ ＋ 2 mH = （五）、勵(lì)磁電路元件的選擇 整流二極管耐壓與主電路晶閘管相同，故取 700V。=，可選用吸引線圈電流為 的 JL1411ZQ 直流欠電流繼電器。 因?yàn)?cU =， ?GTV 3V，所以觸發(fā)變壓器的匝數(shù)比為 ??? GTcG VUK 取 3:1。 ???iK 電流調(diào)機(jī)器的比例系數(shù) ???i? 電流調(diào)節(jié)器的 超前時(shí)間系數(shù) 【 3】電流調(diào)節(jié)器參數(shù)計(jì)算： 電流調(diào)節(jié)器超前時(shí)間常數(shù) iT = lT =，又因?yàn)樵O(shè)計(jì)要求電流超調(diào)量 %5?i? ，查得有 iI TK ?? =，所以 IK =iT? = ?? S， 電樞回路總電阻 R=2 aR = 所以 ACR 的比例系數(shù) ??? ??? s iIi K RKK = ?? ?? 。 ASR 的比例系數(shù)為 ? ? 1 ????? ??????? ? n men RTh TChK ??。設(shè)理想空載 z=0， h=5 時(shí)，查得bCCmax? =%，所以 n? =2 （bCCmax? ）（ z?? ）mnN TTnn ?? ?? = %10% 1 2 0 1 7 4 5 01 1 % ???????? ，滿足設(shè)計(jì)要求 . 22 六 控制電路 的設(shè)計(jì)與計(jì)算 （一）、 給定環(huán)節(jié)的選擇 已知觸發(fā)器的移相控制電壓 cU 為正值，給定電壓經(jīng)過(guò)兩個(gè)放大器它的輸入輸出電壓極性不變，也應(yīng)是正值。 負(fù)載電流為 NI 時(shí)。機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx。控制系統(tǒng) MATLAB 設(shè)計(jì)及仿真。通過(guò)這個(gè)課程設(shè)計(jì)，讓我對(duì)交直流的知識(shí)有了更深入的了解，對(duì)公示的應(yīng)用掌握的更加熟練。 （ 2）、 電流截止反饋環(huán)節(jié)的選擇 選用 LEM 模塊 LA100S 電流傳感器作為檢測(cè)元件，其參數(shù)為：額定電流100A，匝數(shù)比 1： 1000，額定輸出電流為 。 21 故 ? ? ? ? ? ?s sssKsW n nnA SR ???? ?? ??。故 ? ?? ?sKsWiiiA CR ?? 1?? = ? ?s ?? ，其結(jié)構(gòu)圖如下所示： 圖 7— 1 電流調(diào)節(jié)器 （二）、 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)和校驗(yàn) 【 1】 確定時(shí)間常數(shù)： 有 ,?? ?iI TK 則 ssTK iI ???? ?，已知轉(zhuǎn)速環(huán)濾波時(shí)間常數(shù) onT =，故轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù) sTKT onIn ??????。 觸發(fā)器的電路圖如下圖 4— 1 所示 ： 17 123456ABCD654321D C B ATitleNumberRevisionSizeBDate:25Dec2008Sheet of File:C:\Documents and Settings\