直流电机不可逆单闭环调速控制系统-课程设计.doc

湖南工程学院 课 程 设 计 课程名称 电力拖动自动控制系统 课题名称 直流电机不可逆单闭环调速控制系统 专 业 自动化 班 级 学 号 姓 名 指导教师 2013年 9 月 13 日 湖南工程学院 课程设计任务书 课程名称： 运动控制系统 题目：直流电机不可逆单闭环调速控制系统设计 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导老师： 审 批： 任务书下达日期 2013年 9月 2日 设计完成日期 2013年 9月 13日 设计内容与设计要求 一、设计内容： 电路功能： 用晶闸管整流实现直流调压，控制直流电动机的转速连续可调。采用转速调节器构成单闭环控制系统。 电路由主电路与控制电路组成，主电路主要环节：整流电路及保护电路。控制电路主要环节：触发电路、电压电流检测单元、调节器电路、驱动电路、检测与故障保护电路。 主电路电力电子开关器件采用晶闸管。 系统具有完善的保护 2. 系统总体方案确定 3. 主电路设计与分析 1）确定主电路方案 2）主电路元器件的计算及选型 4. 控制电路设计与分析 检测电路设计 功能单元电路设计 触发电路设计 调节器参数的设计 二、设计要求： 1．设计思路清晰，给出整体设计框图； 2. 单元电路设计，给出具体设计思路和电路； 3. 分析所有单元电路与总电路的工作原理，并给出必要的波形分析。 4. 绘制总电路图 5. 写出设计报告； 主要设计条件 设计依据主要参数 输入输出电压：三相（AC）220（1+15%）、 最大输出电压DC300V、电流根据电机功率予以选择 要求电机能实现单向无级调速，稳态性能指标D=10,静差率s≤5%。 电机型号 电机型号Z2-71 ,功率10KW,额定电压为220V,额定电流为55A,额定转速为1000r/min，飞轮力矩为1.0kg*m2,效率为η=83%，电枢电阻Ra=0.5Ω。 2. 可提供实验与仿真条件 说明书格式 课程设计封面； 任务书； 说明书目录； 设计总体思路，基本原理和框图（总电路图）； 单元电路设计（各单元电路图）； 实验调试或仿真、实验波形记录及分析等。 总结与体会； 附录（完整的总电路图）； 参考文献； 10、课程设计成绩评分表 进 度 安 排 第一周 星期二:课题内容介绍和查找资料； 星期三:总体电路方案确定 星期四:主电路设计 星期五:控制电路设计 星期六:控制电路设计； 第二周 星期一: 控制电路设计 星期二：电路原理及波形分析、实验调试及仿真等 星期四~五:写设计报告，打印相关图纸； 星期五下午:答辩及资料整理 参 考 文 献 1．陈伯时．运动控制系统．机械工业出版社，2008 2．王兆安 黄俊．电力电子技术（第4版）．机械工业出版社，2000 3．莫正康．电力电子技术应用（第3版）．机械工业出版社，2000 4．郑琼林 耿学文．电力电子电路精选．机械工业出版社，1996 5．刘定建 朱丹霞．实用晶闸管电路大全．机械工业出版社，1996 6．刘祖润 胡俊达．毕业设计指导．机械工业出版社，1995 7．刘星平．电力电子技术及电力拖动自动控制系统．校内，1999 8. 刘星平. 运动控制系统实验指导书，校内，2009 目录 摘要………………………………………………………………………………6 第1章 控制系统的概述………………………………………………………7 1.1转速控制调速指标与要求………………………………………………7 1.2 转速负反馈直流调速系统结构…………………………………………8 1.3电压负反馈直流调速系统………………………………………………9 1.4 VM晶闸管-电动机调速系统……………………………………………10 第…………………………………………………12 2.1 总体方案的设计…………………………………………………………12 2.2 主电路方案的论证比较…………………………………………………14 2.2.1 PWM调压调速方案…………………………………………………14 2.2.2 使