運(yùn)動系統(tǒng)課程設(shè)計--雙閉環(huán)v-m調(diào)速系統(tǒng)中主電路電流調(diào)節(jié)器及轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(參考版)
2025-06-11 09:39本頁面
【正文】 由于本人水平有限，所設(shè)計的系統(tǒng)可能有不當(dāng)之處，懇請老師不吝指正。同時也發(fā)現(xiàn)了大量問題，有些在設(shè)計過程中已經(jīng)解決，有些還要待今后慢慢學(xué)習(xí)，只要學(xué)習(xí)就會有更多的問題，有更多的難點，但也會有更多的收獲。在設(shè)計完成后，聽取了本組成員的意見，對 電機(jī)控制電路 的功能進(jìn)行了改進(jìn)和完善，并用 multisim 對所有電路圖進(jìn)行了繪制。雖然查閱了很多資料，但由于對雙閉環(huán)直流調(diào)速的設(shè)計多停留在理論設(shè)計環(huán)節(jié)，給出的具體實現(xiàn)調(diào)節(jié)控制的電路較少，完成每一個模塊控制器件的設(shè)計還是具有一定難度 的。對于主控電路，在實際應(yīng)用中已經(jīng)有了較為成熟的設(shè)計，以三相橋式全控整流電路為主，故此次也選擇了該方案。 由 Simulink 仿真的波形來看，各個環(huán)節(jié)參數(shù)的設(shè)計和校正是較為合理的，綜上可以認(rèn)為，雙閉環(huán) VM調(diào)速系統(tǒng)中主電路電流調(diào)節(jié)器及轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計滿足了設(shè)計要求。 仿真波形 電機(jī)啟動時，仿真的電流曲線、轉(zhuǎn)速曲線分別如圖 1 1 16。雙擊模塊圖案，7815 則出現(xiàn)關(guān)于該圖案的對話框，通過修改對話框內(nèi)容來設(shè)定模塊的參數(shù)，模塊中需要修改的相關(guān)參數(shù)由前部分中計算所得。 圖 12 直流穩(wěn)壓電源電路圖 4. Simulink仿真 仿真模型的建立 進(jìn)入 MATLAB，單擊 MATLAB 命令窗口工具欄中的 Simulink 圖標(biāo)，打開Simulink 模塊瀏覽器窗口。 TG50%Un 圖 11 轉(zhuǎn)速變換器電路圖 直流穩(wěn)壓電源（ DC RPS） 直流穩(wěn)壓電源電路如圖 12 所示，其由三相交流電經(jīng)整流和穩(wěn)壓所得，用于雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中所有需要177。 晶閘管觸發(fā)電路的集成化已逐漸普及，已逐步取代分立式電路 。 圖 9 電流互感器電路圖 觸發(fā)器（ GT） 觸發(fā)器電路見圖 10所示， 采用集成觸發(fā)器。 R o5 R o6RiCiR o7 R o8R ba l 1C oi 3C oi 4V D 3V D 4R P 3 50%R P 4 50%U i*+Uc175。 d nR n1+ 1 5 V 1 5 V 圖 7 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器電路圖 電流調(diào)節(jié)器（ ACR） 電流調(diào)節(jié)器電路見圖 8 所示，其適用于可控制傳動系統(tǒng)中，對其輸入信號（給定量和反饋量）可進(jìn)行加法、減法、比例、積分、微分和延時等運(yùn)算或者同時兼做上述幾種運(yùn)算以使其輸出量按某種預(yù)定規(guī)律變化。電路運(yùn)算放大器具有開環(huán)放大倍數(shù)大，零點漂移小，線性度好，輸入電流極小和輸出阻抗小等優(yōu)點，可以構(gòu)成理想的調(diào)節(jié)器。 它由運(yùn)算放大器，輸入與反饋網(wǎng)絡(luò)及二極管限幅環(huán)節(jié)組成。 R1100ΩR2100ΩR3100ΩR4100ΩR5100ΩR6100ΩD12 N 1 5 9 5D22 N 1 5 9 5D32 N 1 5 9 5D42 N 1 5 9 5D52 N 1 5 9 5D62 N 1 5 9 5R7100ΩS1D C _ M O TO R _ A R M A TU R EA 圖 5 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)主回路電路圖 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)控制電路 轉(zhuǎn)速給定器（ G） 轉(zhuǎn)速給定器電路見圖 7 所示，其由兩個保護(hù)電阻 R1 與 R兩個電位器 R3與 R4及兩個單刀雙擲開關(guān) J1與 J2組成； 電位器 R3與 R4分別用來調(diào)節(jié)正負(fù)電壓的大小，從而改變給定電壓即給定 轉(zhuǎn)速的大小； 單刀雙擲開關(guān) J1控制給定電壓的正負(fù)，即控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)速； J2則用于控制運(yùn)行與停止。因此 ? ?m a x 5 1 5 . 2 0 . 0 1 7 3 42 1 0 0 % 2 8 1 . 2 % 1 . 5 8 . 2 %1 4 6 0 0 . 1 8Nnn nmC n TZC n T ??? ?????? ? ? ? ? ? ? ? ? ????? 能夠滿足設(shè)計要求。 （ 3） 校驗近似條件和性能指標(biāo) ① 而1 1 1 3 6 . 2 6 4 . 2 53 3 0 . 0 0 3 6 7I iK WT? ? ? ?，滿足等效條件； ② 轉(zhuǎn)速環(huán)小時間常數(shù)近似處理條件 1132 oniTT? ? ?，此時 滿足近似處理條件。 ②參數(shù)計算 綜合考慮動態(tài)抗擾性能和起動動態(tài)性能，取中頻寬 h=5 較好， ASR 的超前時間常數(shù)為 5 0 .0 1 7 3 4 0 .0 8 6 7n nh T s? ? ? ? ??，轉(zhuǎn)速開環(huán)放大系數(shù)為 錯誤 !未找到引用源。 （ 2）確定轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)和參數(shù) ①結(jié)構(gòu)選擇 由于設(shè)計要求無靜差，因此轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器必須含有積分環(huán)節(jié)，又考慮到動態(tài)要求，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器應(yīng)采 用 PI 調(diào)節(jié)器，按典型Ⅱ型系統(tǒng)設(shè)計轉(zhuǎn)速環(huán)。 表 1 典型Ⅰ型系統(tǒng)參數(shù)與動態(tài)跟隨性能指標(biāo)的關(guān)系 參數(shù)關(guān)系KT 足跡系數(shù)? 7 上升時間rt ? T T T T T T 超調(diào)量? 0 % % % % % 截止頻率c? 3/T 9/T 7/T 5/T 6/T 6/T 8/T 相角裕量? ? ? ? ? ? ? ? 轉(zhuǎn)速環(huán)的設(shè)計 （ 1）確定時間常數(shù) ① 電流環(huán)等效時間常數(shù)：由于電流環(huán)按典型Ⅰ型系統(tǒng)設(shè)計，且參數(shù)選擇為Kop,i, T∑ i=，因此電流環(huán)等效時間常數(shù)為 2 T∑ i=2 =。 ③忽略反電動勢對電流環(huán)影響的條件 由于 NU 2 2 0 1 3 6 0 . 2C
畢業(yè)設(shè)計相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1