双闭环直流调速系统的方案设计课程设计.doc

大 连 海 洋 大 学 课 程 设 计 报 告 纸 学院: 专业班级: 姓名: 学号: 双闭环直流调速系统的方案设计 设计内容和要求 设计内容： 1. 根据题目的技术要求，分析论证并确定主电路的结构形式和闭环调速系统的组成，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。 3. 驱动控制电路的选型设计。 4．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调节器的结构形式及进行参数计算，使调速系统工作稳定，并满足动态性能指标的要求。 5． 绘制V—M双闭环直流不可逆调速系统电器原理图，并研究参数变化时对直流电动机动态性能的影响。 设计要求（假想参数）： 1. 该调速系统能进行平滑地速度调节，负载电机不可逆运行，具有较宽地转速调速范围（），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）。 3. 动态性能指标：转速超调量，电流超调量，动态最大转速降，调速系统的过渡过程时间（调节时间）。 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、过电流保护，并且有制动措施。 6. 主电路采用三项全控桥。 大 连 海 洋 大 学 课 程 设 计 报 告 纸 学院: 专业班级: 姓名: 学号: 双闭环直流调速系统总设计框图 在生活中，直接提供的是三相交流760V电源，而直流电机的供电需要三相直流电， 因此要进行整流，本设计采用三相桥式整流电路将三相交流电源变成三相直流电源，最后达到要求把电源提供给直流电动机。如图2-1设计的总框架。 双闭环直流调速系统设计总框架 三相交流电路的交、直流侧及三相桥式整流电路中晶闸管中电路保护有电压、电流保护。一般保护有快速熔断器，压敏电阻，阻容式。根据不同的器件和保护的不同要求采用不同的方法。 驱动电路是电力电子主电路与控制电路之间的接口，是电力电子装置的重要环节， 它将信息电子电路传来的信号按照其控制目标的要求，转换为加在电力电子器件控制端和公共端之间，可以使其开通 或关断的信号。本设计使用的是晶闸管，即半控型器件。驱动电路对 大 连 海 洋 大 学 课 程 设 计 报 告 纸 学院: 专业班级: 姓名: 学号: 半控型只需要提供开通控制信号，对于晶闸管的驱动电路叫作触发电路。 直流调速系统中应用最普遍的方案是转速、电流双闭环系统，采用串级控制的方式。转速负反馈环为外环，其作用是保证系统的稳速精度；电流负反馈环为内环，其作用是实现电动机的转距控制，同时又能实现限流以及改善系统的动态性能。转速、电流双闭环直流调速系统在突加给定下的跟随性能、动态限流性能和抗扰动性能等，都比单闭环调速系统好。 主电路的结构形式 在直流调速系统中，我们采用的是晶闸管-电动机调速系统(简称V-M系统)的原理图如图2-2所示。它通过调节处罚装置GT的控制电压来移动触发脉冲的相位，即可改变平均整流电压，从而实现平滑调速。与旋转变流机组及离子拖动变流装置相比，晶闸管整流装置不仅在经济性和可靠性上都很大提高，而且在技术性能上也显现出较大的优越性。对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统来说，自动控制的直流调速系统往往以调压调速为主，根据晶闸管的特性，可以通过调节控制角α大小来调节电压。当整流负载容量较大或直流电压脉动较小时应采用三相整流电路，其交流侧由三相电源供电。三相整流电路中 又分三相半波和全控桥整流电路，因为三相半波整流电路在其变压器 二次侧含有直流分量，故本设计采用了三相全控桥整流电路来供电， 大 连 海 洋 大 学 课 程 设 计 报 告 纸 学院: 专业班级: 姓名: 学号: 该电路是目前应用最广泛的整流电路，输出电压波动小，适 合直流电动机的负载，并且该电路组成的调速装置调节范围广，能实现电动机连续、平滑地转速调节、电动机不可逆运行等技术要求。 主电路原理图 三相全控制整流电路由晶闸管VT1、VT3、VT5接成共阴极组，晶闸管VT4、VT6、VT2接成共阳极组，在电路控制下，只有接在电路共阴极组中电位为最高又同时输入触发脉冲的晶闸管，以及接在电路共阳极组中电位最低而同时输入触发脉冲的晶闸管，同时导通时，才构成完整的整流电路。为了使元件免受在突发情况下超过其所承受的电压电流的侵害，在三相交流电路的交、直流侧及三