雙閉環(huán)直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計參考案例-展示頁
2025-04-26 00:07本頁面
【正文】 流，引起電網(wǎng)電壓波形畸變，對電網(wǎng)產(chǎn)生不利影響；（4） 由于整流電路的脈波數(shù)比直流電動機(jī)每對極下的換向片數(shù)要小得多，因此，VM系統(tǒng)的電流脈動很嚴(yán)重。圖中V是晶閘管變流裝置，可以是單相、三相或更多相數(shù)，半波、全波、半控、全控等類型，通過調(diào)節(jié)觸發(fā)裝置GT的控制電壓Uc來移動觸發(fā)脈沖的相位，以改變整流電壓Ud，從而實現(xiàn)平滑調(diào)速。這種系統(tǒng)已成為直流調(diào)速系統(tǒng)的主要形式。20世紀(jì)50年代末，晶閘管（大功率半導(dǎo)體器件）變流裝置的出現(xiàn)，使變流技術(shù)產(chǎn)生了根本性的變革，開始進(jìn)入晶閘管時代。6．第二章 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的工作原理調(diào)速系統(tǒng)是當(dāng)今電力拖動自動控制系統(tǒng)中應(yīng)用最普遍的一種系統(tǒng)。4．動態(tài)設(shè)計計算：根據(jù)技術(shù)要求，對系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)校正，確定ASR調(diào)節(jié)器與ACR調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)型式及進(jìn)行參數(shù)計算，使調(diào)速系統(tǒng)工作穩(wěn)定，并滿足動態(tài)性能指標(biāo)的要求。2．調(diào)速系統(tǒng)主電路參數(shù)計算及元件的確定（包括有變壓器、晶閘管、平波電抗器等）。而在我們國內(nèi)，雙閉環(huán)控制也已經(jīng)經(jīng)過了幾十年的發(fā)展時期，目前已經(jīng)基本發(fā)展成熟，但是目前的趨勢仍是追趕著發(fā)達(dá)國家的腳步，向著數(shù)字化發(fā)展。目前，發(fā)達(dá)國家應(yīng)用的先進(jìn)電氣調(diào)速系統(tǒng)幾乎完全實現(xiàn)了數(shù)字化，雙閉環(huán)控制系統(tǒng)已經(jīng)普遍的應(yīng)用到了各類儀器儀表，機(jī)械重工業(yè)以及輕工業(yè)的生產(chǎn)過程中。我國自主的全數(shù)字化直流調(diào)速裝置還沒有全面商用，產(chǎn)品的功能上沒有國外產(chǎn)品的功能強(qiáng)大。雙閉環(huán)不可逆調(diào)速系統(tǒng)在上世紀(jì)七十年代在國外一些發(fā)達(dá)國家興起，經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展已經(jīng)成熟，在二十一世紀(jì)已經(jīng)實現(xiàn)了數(shù)字化與智能化。盡當(dāng)今功率半導(dǎo)體變流技術(shù)已有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，但在工業(yè)生產(chǎn)中VM系統(tǒng)的應(yīng)用還是有相當(dāng)?shù)谋戎?。采用速度、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng),可以充分利用電動機(jī)的過載能力獲得最快的動態(tài)過程，調(diào)速范圍廣，精度高，和旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組及離子拖動變流裝置相比，晶閘管整流裝置不僅在經(jīng)濟(jì)性和可靠性上都有很大提高，而且在技術(shù)性能上也顯示出較大的優(yōu)越性，動態(tài)和靜態(tài)性能均好，且系統(tǒng)易于控制。1．2 研究課題的目的和意義直流電動機(jī)因具有良好的起、制動性能，宜于在大范圍內(nèi)平滑調(diào)速，在許多需要調(diào)速或快速正反向的電力拖動領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。直流電動機(jī)具有良好的起、制動性能，宜于在廣泛范圍內(nèi)平滑調(diào)速，在軋鋼機(jī)、礦井卷揚(yáng)機(jī)、挖掘機(jī)、海洋鉆機(jī)、金屬切削機(jī)床、造紙機(jī)、高層電梯等需要高性能可控電力拖動的領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。直流調(diào)速是指人為地或自動地改變直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速,以滿足工作機(jī)械的要求。以上技術(shù)的應(yīng)用，使直流調(diào)速系統(tǒng)的性能指標(biāo)大幅提高，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。首先實現(xiàn)了整流器的更新?lián)Q代，以晶閘管整流裝置取代了習(xí)用已久的直流發(fā)電機(jī)電動機(jī)組及水銀整流裝置使直流電氣傳動完成了一次大的躍進(jìn)。 掌握撰寫課程設(shè)計報告的方法。 掌握速度調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器的典型設(shè)計方法。 掌握觸發(fā)電路的選型、設(shè)計方法。 熟練掌握主電路結(jié)構(gòu)選擇方法，主電路元器件的選型計算方法。 使用A1或A2圖紙，并畫出動態(tài)框圖和波德圖（在設(shè)計說明書中）。動態(tài)性能指標(biāo)計算。（三）系統(tǒng)參數(shù)計算電流調(diào)節(jié)器ACR中計算。系統(tǒng)各主要保護(hù)環(huán)節(jié)的設(shè)計：快速熔斷器計算選擇、阻容保護(hù)計算選擇計算。（二）主要電氣設(shè)備的計算和選擇整流變壓器計算：變壓器原副方電壓、電流、容量以及聯(lián)接組別選擇?！哆\(yùn)動控制系統(tǒng)》課程設(shè)計指導(dǎo)書一、課程設(shè)計的主要任務(wù)（一）系統(tǒng)各環(huán)節(jié)選型主回路方案確定。控制回路選擇：給定器、調(diào)節(jié)放大器、觸發(fā)器、穩(wěn)壓電源、電流截止環(huán)節(jié)，調(diào)節(jié)器鎖零電路、電流、電壓檢測環(huán)節(jié)、同步變壓器接線方式（須對以上環(huán)節(jié)畫出線路圖，說明其原理）。晶閘管整流元件：電壓定額、電流定額計算及定額選擇。平波電抗器選擇計算。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR中計算。（四）畫出雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)電氣原理圖。二、基本要求使學(xué)生進(jìn)一步熟悉和掌握單、雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)工作原理，了解工程設(shè)計的基本方法和步驟。 熟練掌握過電壓、過電流保護(hù)方式的配置及其整定計算。 掌握同步電壓相位的選擇方法。 掌握電氣系統(tǒng)線路圖繪制方法。三、 課程設(shè)計原始數(shù)據(jù)有以下四個設(shè)計課題可供選用：A組：直流他勵電動機(jī)：功率Pe＝，額定電流Ie=，磁極對數(shù)P=1，ne=1500r/min,勵磁電壓220V,電樞繞組電阻Ra=,主電路總電阻R＝7Ω，L∑＝(電樞電感、平波電感和變壓器電感之和)，Ks=，機(jī)電時間常數(shù)Tm=，濾波時間常數(shù)Ton=Toi=，過載倍數(shù)λ＝，電流給定最大值，速度給定最大值B組：直流他勵電動機(jī)：功率Pe＝22KW，額定電壓Ue=220V，額定電流Ie=116A,磁極對數(shù)P=2，ne=1500r/min,勵磁電壓220V,電樞繞組電阻Ra=,主電路總電阻R＝，L∑＝(電樞電感、平波電感和變壓器電感之和)，電磁系數(shù)Ce= Vmin／r，Ks=22，電磁時間常數(shù)TL=，機(jī)電時間常數(shù)Tm=，濾波時間常數(shù)Ton=Toi=，過載倍數(shù)λ＝，電流給定最大值，速度給定最大值C組：直流他勵電動機(jī)：功率Pe＝145KW，額定電壓Ue=220V，額定電流Ie=733A,磁極對數(shù)P=2，ne=430r/min,勵磁電壓220V,電樞繞組電阻Ra=,主電路總電阻R＝，Ks=，電磁時間常數(shù)TL=，機(jī)電時間常數(shù)Tm=，濾波時間常數(shù)Ton=Toi=，過載倍數(shù)λ＝，電流給定最大值，速度給定最大值D組：直流他勵電動機(jī)：功率Pe＝145KW，額定電壓Ue=220V，額定電流Ie=,磁極對數(shù)P=1，ne=1500r/min,勵磁電壓220V,電樞繞組電阻Ra=,主電路總電阻R＝，Ks=27，電磁時間常數(shù)TL=，機(jī)電時間常數(shù)Tm=，濾波時間常數(shù)Toi=，Ton=，過載倍數(shù)λ＝，電流給定最大值，速度給定最大值，β＝，α＝ Vmin／r雙閉環(huán)直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計參考案例第一章 緒 論1．1 直流調(diào)速系統(tǒng)的概述三十多年來，直流電機(jī)調(diào)速控制經(jīng)歷了重大的變革。同時，控制電路已經(jīng)實現(xiàn)高集成化、小型化、高可靠性及低成本。直流調(diào)速技術(shù)不斷發(fā)展，走向成熟化、完善化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，在可逆脈寬調(diào)速、高精度的電氣傳動領(lǐng)域中仍然難以替代。從機(jī)械特性上看,就是通過改變電動機(jī)的參數(shù)或外加工電壓等方法來改變電動機(jī)的機(jī)械
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