毕业论文：V—M双闭环直流调速系统 ㊣ 精品文档 值得下载

序号标称电压为流通容量为直流侧过电压保护晶闸管的阻容保护。

由于晶闸管过流过压能力很差，如果不采取可靠的保护措施是不能正常工作的。

阻容吸收网络就是常用的保护方法之。

整流晶闸管阻容吸收元件的选择电容的选择，所以选用，电阻的选择，选择过电流保护用快速熔断器交流侧直流侧和晶闸管串联快速熔断器额定电压大于线路工作电压的有效值，额定电流的取值熔断器规格额定电流额定电压额定耗散功率二控制回路设计触发装置选用高性能晶闸管三相移相触发集成电路采用独有的先进工艺技术，主要适用于三相晶闸管移相触发和三相功率晶体管脉宽调制电路，以构成多种交流调速和变流装置。

具有功耗小功能强输入阻抗高抗干扰性能好移相范围宽外接元件少等优点，而且装调简便使用可靠，因此可广泛应用于三相半控三相全控三相过零等电力电子机电体化产品的移相触发系统。

及是标准双列直插式引脚的集成电路，它的引脚排列如图所示。

各引脚的名称功能及用法如下同步电压输入端引脚引脚及引脚分别为三相同步输入电压连接端，应用中分别接经输入滤波后的同步电压，同步电压的峰值应不超过或的工作电源电压。

脉冲输出端在半控单脉冲工作模式下，引脚引脚引脚分别为与三相同步电压正半周对应的同相触发脉冲输出端，而引脚引脚引脚分别为与三相同步电压负半周对应的反相触发脉冲输出端。

当或被设置为全控双窄脉冲工作方式时，引脚为与三相同步电压中相正半周及相负半周对应的两个脉冲输出端，引脚为与三相同步电压中相正半周及相负半周对应的两个脉冲输出端，引脚为与三相同步电压中相负半周及相正半周对应的两个脉冲输出端，引脚为与三相同步电压中相同步电压负半周及相电压正半周对应的两个脉冲输出端，引脚为与三相同步电压中相电压负半周及相电压正半周对应的两个脉冲输出端，引脚为与三相同步电压中相正半周及相负半周对应的两个脉冲输出端，应用中均接脉冲功率放大环节或脉冲变压器。

控制端引脚为输出脉冲禁止端。

该端用来进行故障状态下封锁或的输出，高电平有效，应用中接保护电路的输出。

引脚引脚引脚分别为对应三相同步电压的锯齿波电容连接端。

该端连接的电容值大小决定了移相锯齿波的斜率和幅值，应用中分别通过个相同容量的电容接地。

引脚为或工作方式设置端。

当该端接高电平时，或输出双脉冲而当该端接低电平时，输出单脉冲。

④引脚为移相控制电压输入端。

该端输入电压的高低，直接决定着或输出脉冲的移相范围，应用中接给定环节输出，其电压幅值最大为或的工作电源电压。

引脚。

该端连接的电容的容量决定着或输出脉冲的宽度，电容的容量越大，则脉冲宽度越宽。

电源反馈电路参数的选择测速发电机的选择型永磁直流测速发电机型永磁式直流测速发电机系封闭自冷式，其输出电压正比于电枢转速，适用于自动控制系统中作为测速反馈和阻尼等元件。

发电机系连续工作制。

使用条件海拔不超过环境温度空气相对湿度时任意安装位置。

型号输出电压转速负载电阻输出电压不对称度输出电压线性误差转分欧≯电流反馈环节的选择选用型电流互感器。

使用范围型电流互感器主要用于户内，供额定电压为及以下，额定频率为的交流电路中作为电流电能测量或继电保护用。

产品为干式电流互感器，其安装方式采用底板固定安装方式。

主要技术参数额定次电流额定二次电流准确级次及额定负荷准确级次为级。

额定负荷为等。

三控制系统的动态计算及调节器设计转速调节器的作用转速调节器是调速系统的主导调节器，它使转速很快的跟随给定电压的变化稳态时可减小转速误差，如果采用调节器，则可实现无静差对负载变化起抗扰作用其输出限幅值决定电动机允许的最大电流电流调节器的作用为内环的调节器，在转速外环的调节过程中，它的作用是使电流紧紧跟随其给定电压即外环调节器的输出量变化对电网电压的波动起及时抗扰的作用在转速动态过程中，保证获得电动机允许的最大电流，从而加快动态过程当电动机过载甚至堵转时，限制电枢电流的最大值，起快速的自动保护作用。

旦故障消失，系统立即自动恢复正常。

这个作用对系统的可靠运行来说是十分重要的。

图双环调速系统原理图的选择和计算图电流调节器原理图电流调节器的设计确定时间常数整流装置滞后时间常数。

查资料得，三相桥式电路的平均失控时间。

电流环小时间常数之和。

按小时间常数近似处理，取。

选择电流调节器结构根据设计要求，并保证稳态电流无差，可按典型Ⅰ型系统设计电流调节器。

电流环控制对象是双惯性型的，因此可用型电流调节器，其传递函数为。

计算电流调节器参数电流调节器超前时间常数。

电流环开环增益要求时，应取，因此，于是，的比例系数为计算调节器电阻和电容按所用运算放大器取，各电阻和电容值为，取，取，取按照这些参数，电流环可以达到的动态跟随性能指标为，满足设计要求。

的选择和计算图转速调节器原理图转速调节器的设计确定时间常数电流环等效时间常数。

在电流调节器的设计中，已取，则转速环小时间常数。

按小时间常数近似处理，取选择转速调节器结构按照设计要求，选用调节器，其传递函数为计算转速调节器参数按跟随和抗扰性能都较好的原则，取，则得超前时间常数为由可求得转速环开环增益于是，由计算调节器电阻和电容取，则，取，取，取。

总结在做这次课程设计期间遇到了很多问题，有关于设计的专业知识问题，也有软件使用上的问题，虽然网上查了不少资料，也查阅了些书籍，但是并没有得到较好的解决，后来通过老师和同学的帮忙，终于完成了设计。

在实际的设计过程中，能把理论中所学的知识灵活地运用起来，并能在设计中遇到各种各样的问题，这样的设计提高了我们解决问题的能力，学会了在设计中解决问题，也包括怎样去查找问题，所有的事都得自己亲手去设计翻阅资料才会在脑海中留下深刻的印象。

这个课程设计让我对这款软件使用的更加熟悉，特别是公式方面的输入技巧，更加深了我对双闭环直流调速系统的认识和理解。

通过这次设计，我基本上掌握了直流双闭环调速系统的设计。

具体的说，第，了解了调速的发展史的同时，进步了解了交流调速系统所蕴涵的发展潜力，掌握了这方面未来的发展动态第二，双闭环直流调速系统的基本组成以及其静态动态特性第三，速度电流调节器为了满足系统的动态静态指标在结构上的选取，包括其参数的计算第四，直流电动机数学模型的建立，参数的计算。

参考文献胡寿松，自动控制原理科学出版社，孔凡才晶闸管直流调速系统北京科技出版社，黄俊，王兆安，电力电子技术机械工业出版社，陈伯时，电力拖动自动控制系统机械工业出版社，顾绳谷，电机及拖动基础机械工业出版社，王兆安，黄俊电力电子技术机械工业出版社，张柳芳，王彦辉速度和电流双闭环直流调速系统的设计新探平顶山师专，摘要直流调速系统具有调速范围广精度高动态性能好和易于控制等优点，所以在电气传动中获得了广泛应用。

本文从直流电动机的工作原理入手，建立了双闭环直流调速系统的数学模型，并详细分析了系统的原理及其静态和动态性能。

此设计利用晶闸管二极管等器件设计了个转速电流双闭环直流晶闸管调速系统。

该系统中设置了电流检测环节电流调节器以及转速检测环节转速调节器，构成了电流环和转速环，前者通过电流元件的反馈作用稳定电流，后者通过转速检测元件的反馈作用保持转速稳定，最终消除转速偏差，从而使系统达到调节电流和转速的目的。

该系统起动时，转速外环饱和不起作用，电流内环起主要作用，调节起动电流保持最大值，使转速线性变化，迅速达到给定值稳态运行时，转速负反馈外环起主要作用，使转速随转速给定电压的变化而变化，电流内环跟随转速外环调节电机的电枢电流以平衡负载电流。

关键词直流电机晶闸管直流调速系统双闭环系统设计题目双闭环直流调速系统二目的意义本课程设计是自动化专业学生在学完专业课程拖动控制系统之后进行的个实践性教学环节。

通过此环节，使学生能结合已完成的基础课技术基础课和部分专业课对拖动控制系统课程的主要内容进行较为综合的实际运用，进步培养学生应用已学到的理论知识来解决实际工程设计问题，并为毕业设计奠定基础。

双闭环拖动控制系统是工业生产中重要的拖动控制系统，应用很广泛，也是其他复杂控制的基础。

本专业学生应充分掌握双闭环控制系统的结构系统构成设备及器件选择参数整定计算以及绘制系统电路原理图等内容，并且初步掌握设计的方法和步骤，同时增强查阅资料分析问题和解决问题的能力以及刻苦钻研的工作作风。

本设计以直流电动机为被控对象，设计套双闭环无静差拖动控制系统。

三电动机参数和设计要求直流电动机参数，，，，。

采用三相可控晶闸管桥式电路供电，，，过载系数，，。

，，，，，。

设计要求稳态指标稳态无静差动态指标电流超调量理想空载起动到额定转速时的转速超调量四双闭环直流调速系统的组成及其静特性双闭环直流调速系统的组成为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用，可在系统中设置两个调节器，分别调节转速和电流，即分别引入转速负反馈和电流负反馈。

两者之间实行嵌套连接，如图所示。

把转速调节器的输出当作电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器。

从闭环结构上看，电流环在里面，称作内环转速环在外边，称作外环。

这就形成了转速电流双闭环调速系统。

图转速电流双闭环直流调速系统其中转速调节器电流调节器测速发电机电流互感器电力电子变换器转速给定电压转速反馈电压电流给定电压电流反馈电压双闭环直流调速系统的静特性分析图双闭环直流调速系统的稳态结构框图分析静特性的关键是掌握调节器的稳态特征，般使存在两种状况饱和输出达到限幅值，不饱和输出未达到限幅值。

当调节器饱和时，输出为恒值，输入量的变化不再影响输出，除非有反向的输入信号使调节器退出饱和，换句话说，饱和的调节器暂时隔断了输入和输出的联系，相当于使该调节环开环。

当调节器不饱和时，的作用使输入偏差电压在稳态时总为零。

实际上，在正常运行时，电流调节器是不会达到饱和状态的。

因此，对于静特性来说，只有转速调节器饱和与不饱和两种情况。

图双闭环直流调速系统的静特性五具体设计内容主回路选择和计算整流变压器计算因为，所以，