武汉理工大学V-M双闭环直流可逆调速系统设计2
20页1、武汉理工大学电力拖动自动控制系统课程设计说明书课程设计任务书学生姓名:陈振健专业班级: 电气1005指导教师:饶浩彬 一工作单位:自动化学院题 目:V-M 双闭环直流可逆调速系统设计2初始条件:1 .技术数据及技术指标:直流电动机: Pn=55KW , Un=220V , In=287A , nN=1500r/min , Ra=0.1 Q最大允许电流1dbi =1.5I N ,三相全控整流装置: Ks=30 ,电枢回路总电阻 R=0.15 Q ,电动势系数:系统主电路: Tm=0.12s , Ti=0.012s滤波时间常数:Toi =0.002s , Ton =0.012s,其他参数:U nm =8V , U im =8V ,U cm =8V0i5% , (Tn 10),系统在工作范围内能稳定工作(2)系统在5%负载以上变化的运行范围内电流连续3 .设计内容:(1)根据题目的技术要求, 分析论证并确定主电路的结构型式和闭环调速系统的组成,画出系统组成的原理框图(2)调速系统主电路元部件的确定及其参数计算(包括有变压器、电力电子器件、平波电抗器与保护电路等)(3)动态设计计算:根据技术要
2、求,对系统进行动态校正, 确定ASR调节器与ACR 调节器的结构型式及进行参数计算,使调速系统工作稳定,并满足动态性能指标 的要求(4)绘制V-M双闭环直流 可逆调速系统的电气原理总图(要求计算机绘图)(5)整理设计数据资料,课程设计总结,撰写设计计算说明书时间安排:课程设计时间为一周半,共分为三个阶段:(1)复习有关知识,查阅有关资料,确定设计方案。约占总时间的 20%(2)根据技术指标及技术要求,完成设计计算。约占总时间的 40%(3)完成设计和文档整理。约占总时间的40%指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录摘要11设计任务及要求 21.1 技术数据及技术指标: 21.2 要求完成的任务 22V-M可逆直流调速系统主回路 32.1 系统工作原理 32.2 环流问题 33调速系统设计 53.1 调速系统原理图 53.2 平波电抗器的选择 63.3 变压器的选择 73.4 晶闸管的选择 73.5 保护电路的设计 84电流调节器的设计 84.1 电流环结构框图 84.2 电流环参数计算 95转速调节器的设计 115.1 转速环结框图 115.2 转速环参数的计算 11
3、5.3 校核转速超调量 136电气原理总图 147总结 15参考文献 16武汉理工大学电力拖动自动控制系统课程设计说明书摘要转速、电流反馈控制的直流调速系统是静、动态性能优良、应用最广的直流调速系统。转速反馈控制直流调速系统用PI调节器实现转速稳态无静差。采用电流负反馈能够得到近似的恒流过程,得到很到的动态过渡过程。实际设计中常采用转速、电流双闭环控制系统,一般使电流环(ACR)作为控制系统的内环,转速环 (ASR)作为控制系统的外环,以此来提高系统的动态和静态性能。本文是按照工程设计的方法来设计转速和电流调节器的。使电动机满足所要求的静态和动态性能指标。电流环应以跟随性能为主,即应选用典型I型系统,而转速环以抗扰性能为主,即应选用典型n型系统为主。调节系统主回路反并联两组晶闸管分别调节电机正反转动,实现V-M双闭环直流可逆调速系统。关键词:直流双闭环调速可逆电流调节器 转速调节器第#页1设计任务及要求1.1 技术数据及技术指标:直流电动机:PN=55KW , UN=220V , IN=287A , nN=1500r/min , Ra=0.1 Q最大允许电流Idbl=1.5IN ,三相
4、全控整流装置:Ks=30 ,电枢回路总电阻R=0.15 Q ,电动势系数:系统主电路: Tm=0.12s , Tl=0.012s滤波时间常数:Toi=0.002s , Ton=0.012s,其他参数:Unm*=8V , Uim*=8V , Ucm=8Vb i & 5%(r n10%1.2 要求完成的任务1 .技术要求:(1)该调速系统能进行平滑的速度调节,负载电机 可逆运行,具有较宽的调速范围(D) 10),系统在工作范围内能稳定工作(2)系统在5%负载以上变化的运行范围内电流连续2 .设计内容:(1)根据题目的技术要求,分析论证并确定主电路的结构型式和闭环调速系统的组成,画出系统组成的原理框图(2)调速系统主电路元部件的确定及其参数计算(包括有变压器、电力电子器件、 平波电抗器与保护电路等)(3)动态设计计算:根据技术要求,对系统进行动态校正,确定ASR调节器与ACR调节器的结构型式及进行参数计算,使调速系统工作稳定,并满足动态性能指标 的要求(4)绘制V-M双闭环直流 可逆调速系统的电气原理总图(要求计算机绘图)(5)整理设计数据资料,课程设计总结,撰写设计计算说明书2V-M可逆直
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