直流电动机双闭环调速系统设计样本.doc

1设计方案论证1.1电流环调节器方案一，采用PID调节器，PID调节器是最抱负调节器，可以平滑迅速调速，但在实际应用过程中存在微分冲击，将对电机产生较大冲击作用，普通要小心使用。方案二，采用PI调节器，PI调节器可以做到无静差调节，且电路较PID调节器简朴，故采用方案二。1.2转速环调节器方案一，采用PID调节器，PID调节器是最抱负调节器，可以平滑迅速调速，但在实际应用过程中存在微分冲击，将对电机产生较大冲击作用，普通要小心使用。方案二，采用PI调节器，PI调节器可以做到无静差调节，且电路较PID调节器简朴，故采用方案二。2双闭环调速控制系统电路设计及其原理2.1综述随着当代工业发展，在调速领域中，双闭环控制理念已经得到了越来越广泛认同与应用。相对于单闭环系统中不能随心所欲地控制电流和转矩动态过程弱点。双闭环控制则较好弥补了她这一缺陷。双闭环控制可实现转速和电流两种负反馈分别作用，从而获得良好静，动态性能。其良好动态性能重要体当前其抗负载扰动以及抗电网电压扰动之上。正由于双闭环调速众多长处，因此在此有必要对其最优化设计进行进一步探讨和研究。本次课程设计目就是旨在对双闭环进行最优化设计。2.2整流电路本次课程设计整流主电路采用是三相桥式全控整流电路，它可当作是由一组共阴接法和另一组共阳接法三相半波可控整流电路串联而成。共阴极组VT1、VT3和VT5在正半周导电，流经变压器电流为正向电流；共阳极组VT2、VT4和VT6在负半周导电，流经变压器电流为反向电流。变压器每相绕组在正负半周均有电流流过，因而，变压器绕组中没有直流磁通势，同步也提高了变压器绕组运用率。三相桥式全控整流电路多用于直流电动机或规定实既有源逆变负载。为使负载电流持续平滑，有助于直流电动机换向及减小火花，以改进电动机机械特性，普通要串入电感量足够大平波电抗器，这就等同于具有反电动势大电感负载。三相桥式全控整流电路工作原理是当a=0°时工作状况。触发电路先后向各自所控制6只晶闸管门极（相应自然换相点）送出触发脉冲，即在三相电源电压正半波1、3、5点（正半波自然换相点）向共阴极组晶闸管VT1、VT3、VT5输出触发脉冲；在三相电源电压负半波2、4、6点（负半波自然换相点）向共阳极组晶闸管VT2、VT4、VT6输出触发脉冲。如下三点是三相桥式全控整流电路所要遵循规律：(1)三相桥式全控整流电路任一时刻必要有两只晶闸管同步导通，才干形成负载电流，其中一只在共阳极组，另一只在共阴极组。(2)整流输出电压波形是由电源线电压uUV、uUW、uVW、uVU、uWU和uWV轮流输出所构成，各线电压正半波交点1~6分别是VT1~VT6自然换相点。(3)六只晶闸管中每管导通120°，每间隔60°有一只晶闸管换流。综上所述，三相桥式全控整流电路整流输出电压脉动小，脉动频率高，基波频率为300Hz，因此串入平波电抗器电感量较小。在负载规定相似直流电压下，晶闸管承受最大电压，将比采用三相半波可控整流电路要减小一半，且无需要中线，谐波电流也小。因此，广泛应用于大功率直流电动机调速系统。如果为了省去整流电压器，可以选用额定电压为440V直流电动机。相比其她各类整流电路而言，再依照其长处，因此采用三相桥式全控整流电路。本次本次课程设计变压器联结组别采用是主变压器为Yd11和同步变压器为Yy4。固然不同联结组别选取会产生不同效果和作用。如下为变压器联结组别选取国标：为了制造和使用上以便，国家规定三相双绕组电力变压器原则联结组为Yyn0、YNy0、Yy0、Yd11、YNd11。其中Yyn0用于低压侧电压为400~230V配电变压器中，供应动力与照明混合负载。变压器容量可达1800kV.A，高压侧额定电压不超过35kV。YNy0用于高压侧需接地场合。Yy0只供三相动力负载。Yd11用在低压侧电压超过400V线路中，最大容量为31500kV.A，高压侧电压在35kV如下。YNd11用在高压侧需要接地且低压侧电压超过400V线路中。三相变压器绕组联结时应注意运用单相变压器接成三相变压器组时，要注意绕组极性。把三相心式变压器一、二次侧三相绕组接成星形或三角形时，其首端都应为同名端；一、二次绕组相序要一致。2.3触发电路选取和同步晶闸管电流容量越大，规定触发功率越大。对于大中电流容量晶闸管，为了保证其触发脉冲具备足够功率，往往采用由晶体管构成触发电路。本次课程设计触发电路采用是锯齿波同步触发电路，该电路由五个某些构成，分别为同步环节；锯齿波形成及脉冲移相环节；脉冲形成、放大和输出环节；双脉冲形成环节；强触发环节。选取好触发电路后，就要考虑同步问题。所谓同步，就是规定触发脉冲和加于晶闸管电源电压之间必要保持频率一致和相位固定。实现同步重要办法是通过同步变压器TS不同联结组别向各触发单元提供不同相位交流电压，称之为