双闭环直流调速系统课程设计方案
14页1、双闭环直流调速系统课程设计专业:应用由上技术班级:应用由千1班学号:32姓名:吴嘉鑫设计题目:双闭环看流调你系统2012年11月目录1 绪论-1 -2 双闭环直流调速系统 -2 -一 双闭环直流调速系统白组成结构与原理 -4 -二 采用转速双闭环的理由 -4 -三 双闭环直流调速系统的动态数学模型 错误!未定义书签。3 课程设计任务与要求 -4 -一课程设1f指标 错误!未定义书签。二课程设计基本要求 错误!未定义书签。4 控制系统的设计-4 -一电流调节器的设计 -5-二转速调节器的设计错误!未定义书签。5 心得体会-5 -参考文献-10 -#摘要本文主要针对交直流传动控制系统这门课程中关于双闭环直流调速系统 的特点,结构和动态过程的分析,对该系统进一步了解与学习。在电气时代的今 大,电动机在工农业生产、人们日常生活中起着十分重要的作用。 直流电机是最 常见的一种电机,在各领域中得到广泛应用。研究直流电机的控制和测量方法, 对提高控制精度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。电机调速问题一直是 自动化领域比较重要的问题之一。不同领域对于电机的调速性能有着不同的要 求,因此,不同的调速
2、方法有着不同的应用场合。 电力拖动自动控制系统是把电 能转换成机械能的装置,它被广泛地应用于一般生产机械需要动力的场合, 也被 广泛应用于精密机械等需要高性能电气传动的设备中,用以控制位置、速度、加速度、压力、张力和转矩等。关键字:直流调速 电机双闭环双闭环直流调速系统课程设计1绪论直流调速系统,特别是双闭环直流调速系统是工业生产过程中应用最广的电 气传动装置之一。在工业生产中,需要高性能速度控制的电力拖动场合,直流调速 系统,特别是双闭环直流调速系统发挥着极为重要的作用。广泛地应用于轧钢机、 冶金、印刷、金属切削机床等许多领域的自动控制系统中。它通常采用三相全控桥式整流电路对电动机进行供电, 从而控制电动机的转速,传统的控制系统采用 模拟元件,如晶体管、各种线性运算电路等,在一定程度上满足了生产要求。直流电动机和交流电动机相比,具制造工艺复杂,生产成本高.维修困难, 需备有直流电源才能使用。但因直流电动机具有宽广的调速范围, 平滑的调速特 性,较高的过载能力和较大的起动、制动转矩,因此被广泛地应用于调速性能要 求较高的场合。在工业生产中,需要高性能速度控制的电力拖动场合, 直流调速
3、系统发挥着极为重要的作用,高精度金属切削机床,大型起重设备、轧钢机、矿 井卷扬、城市电车等领域都广泛采用直流电动机拖动。 特别是晶闸管一直流电动 机拖动系统,、具有自动化程度高、控制性能好、起动转矩大,易于实现无级调 速等优点而被广泛应用。双闭环调速系统是由单闭环自动调速系统发展而来的。 它通过转速和电流两个调节器分别引入转速负反馈和电流负反馈,并构成双闭环系统。从而有效的改善电机性能。该系统主要由给定环节、ASR ACR触发器和整流装置环节、速度检测环节以及电流检测环节组成。 为了使转速负反馈和电流 负反馈分别起作用,系统设置了电流调节器 ACRffi转速调节器ASR电流调节器 ACRffi电流检测反馈回路构成了电流环; 转速调节器ASRJ口转速检测反馈回路构 成转速环,称为双闭环调速系统。-# -2双闭环直流调速系统一,双闭环直流调速系统的组成结构与原理双闭环调速系统是建立在单闭环自动调速系统上的,实际的调速系统除要求对转速进行调整外,很多生产机械还提出了加快启动和制动过程的要求,这就需 要一个电流截止负反馈系统。为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用,在系 统中设置两个调节器,分
4、别调节转速和电流,二者之间实行嵌套连接。即把转速 调节器的输出当作电流调节器的输入,再用电流调节器的输出去控制品闸管整流 器的触发装置。从闭环结构上看,电流环在里面称内环;转速环在外面称外环。 这就构成了转速、电流双闭环调速系统。ASR转速调心瑞ACR电流调H瑞TG测速发电机 TA电流互感器 LEPE电力电厂变换附图1调速、电流双闭环直流调速系统为了获得良好的静、动态性能,转速和电流两个调节器一般都采用 PI调节 器,这样构成的双闭环直流调速系统的电路原理图如图 2所示。图中标出了两个 调节器输入输出电压的实际极性,它们电力电子变换器的控制电压 Uc为正压的 情况标出的,并考虑到运算放大器的倒相作用。图2双闭环直流调速系统电路原理二,采用转速电流双闭环的理由在要求较高的调速系统中,一般有两个基本要求:一是能够快速启动制 动;二是能够快速克服负载、电网等干扰。通过分析发现,如果要求快速 起动,必须使直流电动机在起动过程中输出最大的恒定允许电磁转矩,即 最大的恒定允许电枢电流,当电枢电流保持最大允许值时,电动机以恒加 速度升速至给定转速,然后电枢电流立即降至负载电流值。如果要求快速克 服电
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