(完整版)晶闸管双闭环直流调速系统设计.doc

PAGE\*MERGEFORMAT26电力拖动自动控制系统课程设计报告班级：自动1102姓名：张晨学号：111401217指导老师：谢勇扬州大学信息工程学院自动化专业部2014年12月29日至2015年1月4日目录一课程设计目的和意义（）二技术指标和设计要求（）2.1.技术数据2.2.设计要求三系统方案选择（）四电路的设计（）4.1.主电路设计（）4.2.触发电路设计（）4.3.调节器参数设计（）4.4.保护电路设计（）五系统电路图及电路工作原理（）六系统仿真模型（）6.1.双闭环直流调速系统仿真电路图（）6.2.断开速度环后系统的仿真波形（）七心得体会（）八参考书目（）一课程设计目的和意义1.熟悉自动控制系统设计的一般原则、设计内容以及设计程序的要求，掌握工程设计的方法。2.掌握自动控制系统的计算机仿真技术3．学会收集、分析、运用自动控制系统设计的有关资料和数据4．通过对系统的设计、仿真调试,培养独立工作能力、分析问题解决问题的能力。5.培养编制技术总结报告的能力。二技术指标和设计要求2.1.技术数据直流电动机额定参数为：Unom=220V,Inom=100A,Nnom=1470r/min,Ra=0.26Ω，=16N.m2,λ=1.5，励磁电压Uf=220V，励磁电流If=1.5A。给定电压最大值为10V。晶闸管整流装置：Ks=30。系统主电路。2.2.技术要求1．该调速系统能进行平滑的速度调节，负载电机不可逆运行，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．系统静特性良好，无静差（静差率s≤0.03）3．动态性能指标：空载起动到额定转速时转速超调量δn＜10%，电流超调量δi＜5%，动态速降Δn≤8-10%4．系统在5%负载以上变化的运行范围内电流连续5．调速系统中设置有过电压、过电流等保护6.分析当速度环断开后系统工作情况2.3.设计内容1．根据题目的技术要求，确定调速系统方案，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．分析当速度环断开后系统工作情况5．对设计的系统进行计算机仿真6.整理设计数据资料，撰写课程设计报告。三系统方案选择在直流电机调速中主要有单闭环、双闭环的两种方案，单闭环结构简单，它采用转速负反馈和PI调节器可以在保证系统稳定的前提下实现转速无静差。但是，如果对系统的动态性能要求较高，例如：要求快速起制动，突加负载动态速降小等等，单闭环系统就难以满足需要。是因为在单闭环系统中不能随心所欲地控制电流和转矩的动态过程。在单闭环直流调速系统中，电流截止负反馈环节是专门用来控制电流的，但它只能在超过临界电流值以后，靠强烈的负反馈作用限制电流的冲击，并不能很理想地控制电流的动态波形。根据带电流截止负反馈的单闭环直流调速系统起动过程，起动电流达到最大值后，受电流负反馈的作用降低下来，电机的电磁转矩也随之减小，加速过程延长。理想起动过程的起动电流呈方形波，转速按线性增长。这是在最大电流（转矩）受限制时调速系统所能获得的最快的起动过程。为了实现在允许条件下的最快起动，关键是要获得一段使电流保持为最大值的恒流过程。按照反馈控制规律，采用某个物理量的负反馈就可以保持该量基本不变，那么，采用电流负反馈应该能够得到近似的恒流过程