【導讀】核心部分是變電所。變電所主接線設(shè)計是否合理，關(guān)系到整個電力系統(tǒng)的安全、靈。本設(shè)計在機械廠具體資料的基礎(chǔ)上，依據(jù)變電所設(shè)計的一般原則和。為適應(yīng)機械類企業(yè)用電負荷變化大、自然功。統(tǒng)的電能損耗和電壓損失，同時提高了供電電壓的質(zhì)量。設(shè)備的選擇；根據(jù)設(shè)計要求，繪制變電所一次系統(tǒng)圖等。，為了生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品，必須保證拖動電機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。，因為各種造紙機的料質(zhì)，厚度，直徑不同，速度相應(yīng)改變。突然啟動，由于慣性，可能打壞機械變速箱齒輪，可能劃傷造紙機。出現(xiàn)各種故障，能夠及時停車。良好的抗擾性能。1）系統(tǒng)為無級調(diào)速/12minmU?現(xiàn)代社會，電能已成為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最主要的能量形式。傳送、分配使用和控制等各個環(huán)節(jié)都離不開電機。電力拖動就是電動機拖動各種生

　　

【正文】 樞電流的調(diào)節(jié)器稱為電流調(diào)節(jié)器 ACR：用來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)器稱為速度調(diào)節(jié)器 ASR，兩者之間串級連接，即由 ASR 去驅(qū)動 ACR，再由 ACR 去驅(qū)動觸發(fā)器。由于ASR 和 ACR 組成 兩個閉環(huán)，速度環(huán)包括電流環(huán)，因此電流環(huán)為內(nèi)環(huán)，速俊環(huán)為外環(huán)。在 自動調(diào)節(jié)的過程中，這兩個閉環(huán)各自起著不同的作用。 為了獲得良好的靜、動態(tài)性能，雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的兩個調(diào)節(jié)器一般部采用 PI 調(diào)節(jié)器。 ASR 和 ACR 均有輸入和輸出限幅電路。輸入限幅主要是為保護運算放大器。轉(zhuǎn) 速調(diào)節(jié)器 ASR 的輸出限幅電壓 smU 決定了電流調(diào)節(jié)器給定電壓的最大值；電流調(diào)節(jié) 器 ACR 的輸出限幅電壓 cmU 限制了晶閘管整流裝置輸出電壓的最大值。 圖 51 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)原理圖 遼寧石油化工大學繼續(xù)教育學院論文 30 穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖和靜特性分析 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖 52 所示。由于雙閉環(huán)系統(tǒng)中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器均為 PI 調(diào)節(jié)器，所以為無靜差調(diào)速系統(tǒng)。 圖 52 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)運行時，兩個調(diào)節(jié)器都不飽和，它們的輸入偏差電壓都是零 即 dfstfnsn IUU nUU ???? ??1 得 ?snUn? ?std UI ? 上式為雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性方程式。可見，當調(diào)節(jié)器不飽和時，靜特性是 很硬的，如圖 53 中的 An0 段水平線。式 (7— 12)表明， 當 snU 為一定值轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) 器 ASR 不飽和時，這時電流調(diào)節(jié)器 ACR 只起輔助作用，系統(tǒng)依靠 ASR 的調(diào)節(jié)作用， 保證系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)速無靜差的特性，轉(zhuǎn)速 n 將穩(wěn)定在 ?snU 上，調(diào)節(jié) snU 即可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速 n， 式 (7— 14)表明， 當 stU 為一定值時， 由于電流調(diào)節(jié)器的 作用，整流裝置的電流將保持在 ?std UI ?的數(shù)值上，實現(xiàn)電流無靜差。 當電動機發(fā)生嚴重過載，即 dmd II ? 時，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出電壓達到限幅大態(tài)， 遼寧石油化工大學繼續(xù)教育學院論文 31 速度環(huán)呈開環(huán)狀態(tài)，轉(zhuǎn)速的變化對系統(tǒng)不再產(chǎn)生影響。電流環(huán)在其輸入電壓 stmU 不 變的情況下進行負反饋控制，使調(diào)速系統(tǒng)變成了恒值電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其 限流調(diào)節(jié)過 程是，當 dmd II ? 時， 0?? stmft UU 時，電流調(diào)節(jié)器輸入偏差電壓大于零，因而電流 調(diào)節(jié)器將使整流器輸出電壓明顯降低，同時因為 ?RId 的增大，一方面限制了電流的 繼續(xù)增長，另一方面由式??? ?e ddC RIUn看出，將使轉(zhuǎn)速迅 速下降，最后直至堵轉(zhuǎn)， 0,0 ??? stmft UUn ， cU 減小到使 ?? RIU dd ，出現(xiàn)了很陡的下垂特性，如圖 53 曲線的 AB 段。 由圖 53 可見，雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性是理想的造紙機機特性，在負載電流 小于 dmI 時表現(xiàn) 為轉(zhuǎn)速無靜差，這時轉(zhuǎn)速負反饋起主要調(diào)節(jié)作用。在負載電流達到 dmI 后，電流調(diào)節(jié)器起主要調(diào)節(jié)作用，系統(tǒng)表現(xiàn)為電流無靜差，得到了過電流的自 動保護。這體現(xiàn)了采用 PI 調(diào)節(jié)器分別形成內(nèi)、外兩個閉環(huán)的效果。這樣的靜特性 顯然比帶電流截止負反饋的單閉環(huán)系統(tǒng)靜特性好，但是 PI 調(diào)節(jié)器的靜態(tài)放大系數(shù) 并非無窮大，系統(tǒng)的實際靜特性與上述的靜特性略有差異，如圖 5— 3 中的虛線所示。 5— 3 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性 轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的 動態(tài)性能 1. 動態(tài)結(jié)構(gòu)圖 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖 54 所示 遼寧石油化工大學繼續(xù)教育學院論文 32 圖 54 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖 圖 55 所示為雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在突加階躍給定 snU 時轉(zhuǎn)速、電流的動態(tài)響應(yīng)波形，整 個 起 動 過 程 可 分 為 三 個 階 段 ， 在 圖 中 分 別 標 圖 55 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)起動過程 (1)第 I 階段是電流上升階段。在此階段，由于電動 機的機電慣性較大，加 入給定電壓 snU 后，轉(zhuǎn)速 n 增長很慢， fnU 也增加緩慢。由于 nU? 和 nK 較大，所以 ASR 輸出很快達到限幅值 simU o simU 加在 ACR 輸入端，使 cU 上升，因而 dU 上升，電 樞電流 dI 迅速上升，當 dmd II ? 時， simsi UU ? ， ACR 使 dI 不再迅速增長。當電流增長到 Ld II ? 時，電動機開始起動。 (2)第 II 階段是恒流升速階段。是起動過程的主要階段。在這個階段， ACR 一 遼寧石油化工大學繼續(xù)教育學院論文 33 直是飽和狀態(tài)，轉(zhuǎn)速環(huán)相當于開路狀態(tài)， ASR 輸出保持在限幅狀態(tài)，為 ACR 提供最 大電流給定信號單 simU 。此時只有電流環(huán)起調(diào)節(jié)作用，系統(tǒng)表觀為恒值電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 隨著轉(zhuǎn)速的上升，電動機的反電動勢也隨之上升。由 ??? REUI dd /)( 可知，電 流將從 dmI 回降下來。而一旦 dmd II ? ， U? 0→ cU ↑→ dU ↑，從而保證電流接近 最大值 dmI 。轉(zhuǎn)速 n 按最大加速度增長。 (3)第 III 階段是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段。當轉(zhuǎn)速 n 達到給定值時， ASR 的給定與反饋電壓相平衡， fnsn UU ? 輸入偏差 nU? 為零，但 ASR 輸出卻由于積分作用仍維持限幅值 simU ，電流仍為 dmI ，轉(zhuǎn)速必然繼續(xù)上升，于是出現(xiàn)轉(zhuǎn)速超調(diào)現(xiàn)象。 snfn UU ? ， ASR 輸出端出現(xiàn)負的偏壓， nU? 0 使 ASR 迅速退出飽和，轉(zhuǎn)速負反饋進入線性調(diào)節(jié)狀 態(tài)。由于 stU 減小，使電流 dI 也迅速下降。此后經(jīng)過 — 些小幅度的衰減振蕩使轉(zhuǎn)速達到穩(wěn)態(tài)值，電流 Ld II ? ，系統(tǒng)穩(wěn)定在給定轉(zhuǎn)速下運行。 3．動態(tài)抗擾性能分析 由圖 55 所示動態(tài)結(jié)構(gòu)圖可以看出，負載擾動作用在電流環(huán)之外，因此，當負載突變時，必然會引起動態(tài)速降，通過速度環(huán)的調(diào)節(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差，其抗擾性能與單閉環(huán)系統(tǒng)基本相同。 由于電網(wǎng)電壓被包圍在電流環(huán)之內(nèi)，當電網(wǎng)電壓發(fā)生波動時，可以通過電流反 饋得到及時的調(diào)節(jié)，不必等到影響轉(zhuǎn)速后才有所反應(yīng)，因此在雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中， 由電網(wǎng)電壓波動引起的動態(tài)速降會比單閉環(huán)系統(tǒng)中小得多。 綜上所述， ASR 和 ACR 兩個調(diào)節(jié)器在雙閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的作用可歸納如下： (1)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用 使轉(zhuǎn)速跟隨給定值變化，穩(wěn)態(tài)時無靜差；對負載變化起抗擾作用；其輸出限幅值用于限制最大電流。 (2)電流調(diào)節(jié)器的作用 保證系統(tǒng)在允許的最大電流下恒流起動：調(diào)節(jié)電流，使電流跟隨其給定值變化；對電網(wǎng)電壓波動起及時抗擾作用：當電機過載其至堵轉(zhuǎn)時，限制電樞電流的最大值，從而起到快速的安全保護作用。 第六章 繼電控制單元設(shè)計 操作控制回路是控制拉鋼機系統(tǒng)的指揮環(huán)節(jié)，應(yīng)本著操作方便，靈活可 靠，經(jīng) 濟耐用等原則進行設(shè)計?？紤]到以上因素，我采取如下繼電操作回路。 遼寧石油化工大學繼續(xù)教育學院論文 34 工作原理： D 1K ， D 2K 合上后，主回路整流變壓器，控制回路和風機，激磁回路均有電，系統(tǒng)具備了工作條件。 正向起動 按下啟動按鈕 1A 和 2A 。 ZJ 得電并自鎖，常開觸點 閉合，給定積分器獲得負給定電壓，觸發(fā)器發(fā)出雙窄脈沖。 1c 得電，常開觸點 1c 閉合，常閉觸點打開，主回路得電，拉鋼機調(diào)速電動機正向啟動并運行。 停車 拉下 1TA 或 2TA 失電， 打開，給定電壓為零。無觸發(fā)脈沖。 2. 1c 斷電， 打開，主回路斷電。 遼寧石油化工大學繼續(xù)教育學院論文 35 SJ，接觸器 2c 得電， SJ 閉合， SJ 延時打開，2c 閉合。投入制動電阻 NR 轉(zhuǎn)速為零后 SJ 釋放 SJ， ec 斷電。 1c 與 2c 互鎖保證了主回路接通時 ( 1c )制動電阻可靠斷開。反之，投入制動電阻時，主回路可靠斷開。 正向點動 按下放開點動按鈕 D 1A 或 D 2A ，可達到正向點動。 1．按下 DA 1 或 DA2 ； 1c 點動繼電器 DJ 有電， 1c 閉合， DJ閉合，主回路得電，給定為負低電壓 (3v 左右）電動機低速起動運行。 2． DA 1 和 DA 2 被釋放， DJ， C1 失電， DJ 打開， 1c 打開，主電路失電。 觸發(fā)器停發(fā)脈沖停車。 ； 預(yù)備工作狀態(tài)。 ， DK2 合上，風機運轉(zhuǎn)，激磁放電，主回路整流變壓器控制有電。 2. 1c 打開，主回路無電。 3．開閉合， ZJ 打開， DJ 打開，給定電壓約為 12V左右，觸 發(fā)器處于深層封 鎖，不能觸發(fā)整流元件。 4．故障狀態(tài)，正常運行中，如果系統(tǒng)主回路過流。勵磁回路欠流等不正常情 況 發(fā) 生 則 將 相 應(yīng) 導 致GLJ QLJ, RJ1 , RJ2 , WY 1 ,WY2 打開，使 C1 斷電， 1c 打開， 2c 閉合，主回路斷電，脈沖被封鎖。 顯示 65321 , XDXDXDXDXD 分別為控制回路，風機，主回路，整流變壓器， 激磁回路主回路有電顯示。正常運行顯示，過電流顯示，欠激磁顯示，信號 燈65,JLJL 為主回路過電流，欠激磁警鈴。 遼寧石油化工大學繼續(xù)教育學院論文 結(jié) 論 本設(shè)計是根據(jù)金城造紙廠和錦州無縫造紙廠了解到的高頻焊管機系統(tǒng)的運行情況。在制動老師王老師的指導幫助下，對高頻電焊機系統(tǒng)的主要部分 —— 電氣傳動系統(tǒng)進行比較完整的設(shè)計，設(shè)計合理，經(jīng)系統(tǒng)性能分析，達到了性能指標的要求，本設(shè)計具有一定的可行性。 由于時間緊迫，自己水平有限，且沒有設(shè)計經(jīng)驗，設(shè)計中難免存在錯誤。懇請各位老師提出寶貴意見。 遼寧石油化工大學繼續(xù)教育學院論文 謝 辭 畢業(yè)設(shè)計是對我們在大學幾年來的一個綜合考評，是對我們將理論付諸實踐的綜合能力考察，是培養(yǎng)我們發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力，也是激發(fā)我們內(nèi)在創(chuàng)新意識的途徑。 通過這兩個月的努力，終于做出了一份讓我感覺滿意的畢業(yè)設(shè)計，同時也鍛煉了我，更體現(xiàn)了我們團隊合作的精神，也更加讓我鞏固了以前所學的專業(yè)知識，促進了我的自學能力。更加讓我有信心去踏入社會，去深造。 每一個人收獲了，他都一定離不開別人的付出和幫助。在此我要感謝所有幫助過我的人， 更加要感謝我的指導老師 — 王老師。沒有王老師的幫助和指導我是不能順利完成的。雖然這份設(shè)計做的不是特別好，但通過這次設(shè)計使我提高了自己的動手能力，也讓我感受到了再創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功的喜悅。 最后，我對在這次設(shè)計中對幫助，教育過我的老師表示崇高的敬意！對在本次設(shè)計中幫助過我的同學和互相促進的同學致以誠摯的祝福！ 遼寧石油化工大學繼續(xù)教育學院論文 參考文獻 【 1】 實用電機控制手冊 李中文 著 【 2】 電力拖動自動控制系統(tǒng) 機械工業(yè)出版社 陳伯時 主編 【 3】 高等學校畢業(yè)設(shè)計（論文）指導手冊 高等教育出版社 北京市教育委員會 編 【 4】 電機原理及拖動 化學工業(yè)出版社 王秀麗 編 【 5】 自動控制系統(tǒng) 中國礦業(yè)大學出版社 余發(fā)山 編 【 6】 新編電機控制專用集成電路與應(yīng)用 機械工業(yè)出版社 譚建成 編 【 7】 電力電子變流技術(shù) 化學工業(yè)出版社 郝萬新 編 圖紙另附 遼寧石油化工大學繼續(xù)教育學院論文 評閱人對 學院 專業(yè) 學 生 畢業(yè)設(shè)計（論文）的 評 語 單 位： 評閱人： 年 月 日 遼寧石油化工大學繼續(xù)教育學院論文