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雙閉環(huán)晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計-文庫吧資料

2025-06-23 00:11本頁面
  

【正文】 壓比,100Kv 以下的取 ;—變壓器二次側(cè)實(shí)際工作電流額定電流之比;2NI已知 ,取 、 ,查表得 ,取 , , ,1TUV???min1o??,查表得 代入上式得:21NI? 課程設(shè)計專用紙,應(yīng)用式 ,查表得 ,2(1~.)dUAB???取 , ,????取 ,電壓比 ?(2)一次和二次向電流 和 的計算1I2由式得 , 由表得 , ,考慮勵磁電流和變壓器1Id???的變比 K,根據(jù)以上兩式得:(3)變壓器的容量計算(4)晶閘管參數(shù)選擇由整流輸出電壓 ,進(jìn)線線電壓為 110V,晶閘管承受的最大反向電壓是變壓器二次線電壓的電壓峰值,即: ,??電壓的一半,即: 。硒堆可以單獨(dú)使用,也可以和阻容元件并聯(lián)使用。 硒堆是一種非線性電阻元件,具有較陡的反向特性。因此必須采用專用于保護(hù)晶閘管的快速熔斷器。晶閘管允許在短時間內(nèi)承受一定的過電流,所以過電流保護(hù)作用就在于當(dāng)過電流發(fā)生時,在允許的時間內(nèi)將過電流切斷,以防止元件損壞。 過電流保護(hù)和 di/dt 限制由于晶閘管的熱容量很小,一旦發(fā)生過電流時,溫度就會急劇上升可能燒壞 PN 結(jié),造成元件內(nèi)部短路或開路。由于電容兩端的電壓不能突變,所以可以有效的抑制尖峰過電壓。元件保護(hù)主要是通過阻容吸收電路,連線如圖 所示。產(chǎn)生過壓的原因是電路中電感元件聚集的能量驟然釋放或是外界侵入電路的大量電荷累積。晶閘管主要需要四種保護(hù):過電壓保護(hù)和du/dt 限制,過電流保護(hù)和 di/dt 限制。晶閘管具有許多優(yōu)點(diǎn),但它屬于半導(dǎo)體器件,因此具有半導(dǎo)體器件共有的弱點(diǎn),承受過電壓和過電流的能力差,很短時間的過電壓和過電流就會造成元件的損壞。其電路原理圖如圖 所示。 圖 轉(zhuǎn)速檢測電路原理圖 電流檢測電路設(shè)計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。轉(zhuǎn)速檢測電路主要由測速發(fā)電機(jī)組成,將測速發(fā)電機(jī)與直流電動機(jī)同軸連接,測速發(fā)電機(jī)輸出端即可獲得與轉(zhuǎn)速成正比的電壓信號,經(jīng)過濾波整流之后即可作為轉(zhuǎn)速反饋信號反饋回系統(tǒng)。其電路原理圖如圖 所示。 轉(zhuǎn)速給定電路設(shè)計轉(zhuǎn)速給定電路主要由滑動變阻器構(gòu)成,調(diào)節(jié)滑動變阻器即可獲得相應(yīng)大小的給定信號。2. 設(shè)計要求:穩(wěn)態(tài)無靜差,電流超調(diào)量 σi%≤5%;空載起動到額定轉(zhuǎn)速時的轉(zhuǎn)速超調(diào)量 σn% ≤10%。 設(shè)計要求直流電動機(jī)設(shè)計雙閉環(huán)直流晶閘管調(diào)速系統(tǒng),技術(shù)要求如下:1. 直流電動機(jī)的額定參數(shù) PN=264W、U N=220V、I N=、n N=1600 r/min,電樞電阻 Ra=,電樞繞組電感 La=,電機(jī)飛輪矩 GDd2=為了獲得近似理想的過度過程,并克服幾個信號綜合于一個調(diào)節(jié)器輸入端的缺點(diǎn),最好的方法就是將被調(diào)量轉(zhuǎn)速與輔助被調(diào)量電流分開加以控制,用兩個調(diào)節(jié)器分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流,構(gòu)成轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。 方案選擇,各參數(shù)間相互影響,難于進(jìn)行調(diào)節(jié)器動態(tài)參數(shù)的調(diào)整,系統(tǒng)的動態(tài)性能不夠好。方案二采用雙閉環(huán)轉(zhuǎn)速電流調(diào)節(jié)方法,雖然相對成本較高,但保證了系統(tǒng)的可靠性能,保證了對生產(chǎn)工藝的要求的滿足,既保證了穩(wěn)態(tài)后速度的穩(wěn)定,同時也兼顧了啟動時啟動電流的動態(tài)過程。并且晶閘管整流電路的輸出電壓中除了直流分量外,還含有交流分量。因此,除非主電路電感 L = ∞,否則晶閘管電動機(jī)系統(tǒng)的電流脈動總會帶來各種影響,主要有:(1) 脈動電流產(chǎn)生脈動轉(zhuǎn)矩,對生產(chǎn)機(jī)械不利。該方案的原理框圖如圖 所示。在電路中,ASR 和 ACR 串聯(lián),即把 ASR 的輸出當(dāng)做 ACR 的輸入,再由 ACR 得輸出去控制晶閘管整流器的觸發(fā)器。電流調(diào)節(jié)器 ACR 和電流檢測反饋回路構(gòu)成了電流環(huán);轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR 和轉(zhuǎn)速檢測反饋回路構(gòu)成轉(zhuǎn)速環(huán),稱為雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。 圖 方案一原理框圖 方案二:雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)該方案主要由給定環(huán)節(jié)、ASR、ACR 、觸發(fā)器和整流裝置環(huán)節(jié)、速度檢測環(huán)節(jié)以及電流檢測環(huán)節(jié)組成。 課程設(shè)計專用紙第二章 總體方案設(shè)計 方案比較方案一:單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)是指只有一個轉(zhuǎn)速負(fù)反饋構(gòu)成的閉環(huán)控制系統(tǒng)。這時,啟動電流成方波形,而轉(zhuǎn)速是線性增長的。但它只是在超過臨界電流值以后,強(qiáng)烈的負(fù)反饋?zhàn)饔孟拗齐娏鞯臎_擊,并不能很理想的控制電流的動態(tài)波形。這主要是因?yàn)樵趩伍]環(huán)系統(tǒng)中不能完全按照需要來控制動態(tài)過程的電流或轉(zhuǎn)矩。采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和 PI 調(diào)節(jié)器的單閉環(huán)的調(diào)速系統(tǒng)可以再保證系統(tǒng)穩(wěn)定的條件下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差。它具有動態(tài)響應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的研究方法主要有解析法,實(shí)驗(yàn)法與仿真實(shí)驗(yàn),其中前兩種方法在具有各自優(yōu)點(diǎn)的同時也存在著不同的局限性。雙閉環(huán)直流晶閘管調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計課 程 設(shè) 計課程名稱: 運(yùn)動控制系統(tǒng) 設(shè)計題目:雙閉環(huán)直流晶閘管調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計 學(xué) 院: 專 業(yè): 年 級: 學(xué)生姓名: 指導(dǎo)教師: 日 期: 教 務(wù) 處 制雙閉環(huán)直流晶閘管調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計
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