逻辑无环流直流可逆调节器设计.doc

逻辑无环流直流调速系统 设计任务书1.题目：逻辑无环流直流调试系统2.直流电动机的额定参数:型号Z2—41????它励Pnom=3KW?Unom=220V?Inom=17.2A??nnom=1500rpm???Uφnom=220V????Iφnom=0.573A3.其它的已知参数:① 折合到电动机轴上的总飞轮惯量GD2=5.6Nm2② 变流器的内阻Rrec=1.35Ω③ 电枢电阻Ra=1.4Ω④ 平波电抗器电阻Rpl=0.5Ω⑤ 电枢回路总电感L=40mH⑥ Ce=(Unom–InomRa)/nnom?Vmin/r⑦ 过载倍数?λ=1.5⑧ 各调节器限幅值及给定值Unm*=±10V?????????????????????????Uim*=±10V电流调节器的限幅值为±8V速度反馈滤波Tom=10ms????电流反馈滤波Toi=2ms4.系统的技术性能指标要求:??稳态指标：稳态无静差??动态指标：δi≤5%??δn≤10% 前?????言?随着电力传动装置在现代化工业生产中的广泛应用，以及对其生产工艺、产品质量的要求不断提高，需要越来越多的生产机械能够实现制动调速，因此我们就要对这样的自动调速系统作一些深入的了解和研究。本设计的课题是逻辑选触无环流直流调速系统。该系统属于模拟系统，虽然不是很先进，但仍然在工矿企业中有着广泛的应用，本设计有较高的集成度，大量采用了LM和CMOS、HTL集成器件,使模拟数字集成电子电路的各种型号的运放.?逻辑单元,时序单元,触发器,光电器件纷呈在电路版上，同时也大量的使用分立元件等特点。本文将先分析主回路及计算,论述其工作原理,接着讲解各个控制单元,本系统的控制线路采用速度、电流、双闭环调速系统。此外，为了控制给定信号的加速度，系统中又加入了一个给定积分器，两个环节的调节器均采用PI调节器在本论文的最后，对系统进行动态校正和工作过程各阶段进行较详细的图文讨论。本系统采用的是串联校正。本设计采用逻辑选触无环流调速系统,投资少,调整方便,较符合实际需要,并且使用起来也比较的安全和方便，出故障时能及时察觉和排除。由于作者水平有限,时间仓促,望指导老师,专家同仁多加批评指正。???????????????????????????????????????作者 目?????????????录第一章?系统主回路设计5§1-1系统主回路的论述、比较及选择5一.三相半波与三相桥式的比较6二.电枢反接可逆线路与励磁反接可逆线路的比较6§1-2主回路的工作原理7一．关于三相桥式反并联7二．主回路的工作原理7§1-3主回路各元件的参数的选择及计算8一、整流变压器额定参数的计算与选择8二、晶闸管和整流管的选择及计算9三、平波电抗器的电感量的选择及计算10四、闸管的保护装置及其计算11第二章?系统控制单元论述17§2-1可逆调速系统的方案17§2-2逻辑无环流可逆系统17§2-3??控制单元的论述20第三章?操作回路工作原理35第四章?系统的工作过程分析37§4-1双闭环调速系统的组成37§4-2调速系统的工作原理及静态特性38一、系统的组成过程中应注意的两个问题38二、系统的静态特性40§4-3调速系统的动态特性40一、双闭环调速系统突加给定时的动态响应40二．双闭环调速系统的抗扰性能44第五章??系统的动态校正46§5-1二阶及三阶最佳校正46一、二阶最佳校正46二、三阶最佳校正47§5-2??电流环的设计47§5-3??转速环的设计49附件一?环流直流调速实验装置元器件材料明细表51主回路，励磁回路及操作电路部分51脉冲功放部分53调节大板部分54附件二???参考文献59附件三??图纸60 系统主电路的设计 §1-1主回路方案的论述、比较及选择 ?? 生产控制过程中，当要为某生产机械制造一台晶闸管整流装置。首先要确定采用什么样的整流电路，只有整流电路的形式确定后，才能根据负载来决定晶闸管、变压器、电抗器、熔断器等元件，才能对触发电路提出移相范围、脉冲等技术要求，才能选择适当的保护元件。为此，我们的首要任务是选择比较理想的主电路方案。?????对于晶闸管可控整流电路而言，主要分单相和三相可控整流电路，其中，单相可控整流电路的整流电压脉动大，脉动频率低，而且对三相电网电源而言，仅是其中的一相负载，就影响三相电网的平衡运行，所以我们在设计中就不采用单相整流电路。????一般当负载容量较大（4KW以上），或者要求直流电压脉动较小、易滤波或要求快速控制时，应考虑采用三相可控整流电路，这是因为三相整流装置三相是平衡的，输出的直流电压和电流脉动小，对电网影响小以及控制滞后时间短的缘