雙閉環直流調速系統課程設計說明書-wenkub

　

【正文】 處理好轉速控制和電流控制之間的關系呢？經過反復研究和實踐，終于發現，如果在系統中設置兩個調節器，分別調節轉速和電流，兩者之間實行串聯連接，即以轉速調節器的輸出作為電流調節器ACR的輸入，再用電流調節器的輸出作為晶閘管觸發裝置的控制電壓，那么這兩種調節作用就能互相配合，相輔相成了。5. 雙閉環直流調速系統的動態設計主要設計轉速調節器和電流調節器，可參閱教材第二章中“雙閉環調速系統調節器的工程設計舉例”的有關內容。①交流側過電壓保護；②阻容保護、壓敏電阻保護計算；③直流側過電壓保護；④晶閘管及整流二極管兩端的過電壓保護；⑤過電流保護；交流側快速熔斷器的選擇；與元件串聯的快速熔斷的選擇；直流側快速熔斷器的選擇。二次側電壓計算；一、二次側電流的計算；容量的計算。 （2）電動機供電方案選擇（要求通過方案比較后，采用晶閘管三相全控橋變流器供電方案）。 （4）要求系統具有過流、過壓、過載和缺相保護。每個機架的上下軋輥共用一臺電機實行集中拖動，不同機架采用不同電機實行部分傳動，各機架軋輥之間的速度實現協調控制。教師通過課程設計答辯、審閱課程設計說明書和學生平時課程設計的工作表現評定每個學生的課程設計成績，一般可分為優秀、良好、中等、及格和不及格五等，也可采用百分制相應記分。按規定的技術要求，確定系統閉環結構和調節器形式，畫出系統控制電路原理圖，選定檢測元件和反饋系數，計算調節器參數并選擇相關元件。正確選定系統方案，認真畫出系統總體結構框圖。首先將學生按學習成績、工作能力和平時表現分成若干小組，每小組按優、中、差合理搭配，然后下達課程設計任務書，原則上每小組一個題目。 （4）要求學會選擇有關元件和參數。 （3）通過課程設計，使學生熟悉設計過程，了解設計步驟，掌握設計內容，達到培養學生工程繪圖和編寫設計說明書能力的目的，為學生今后從事相關方面的實際工作打下良好基礎。 《交直流調速系統》課程設計說明書 雙閉環直流調速系統 院 、 部： 電氣與信息工程學院 學生姓名： 學 號： 指導教師： 專 業： 班 級： 完成時間： 目 錄交直流調速系統課程設計指導書 III一、課程設計大綱 III二、 課程設計任務書 IV摘要 41 緒論 62直流調速系統的方案確定 7 系統技術數據及要求 7 調速系統的方案選擇 7 主電路的選擇 8 觸發電路的選擇 83主電路設計與計算 9 主電路的設計 9 10 10 一次、二次相電流II2的計算 10 11 11 11 11 主電路的保護設計與計算 12 過電壓保護 12 過電流保護 14 缺相與無勵磁或弱磁保護 15 平波電抗器的計算 15 勵磁電路元件的選擇 174 觸發電路的設計 18 觸發電路的選擇 18 同步變壓器設計 19 控制電路的直流電源 195 雙閉環的動態設計和校驗 20 20 226 系統MATLAB仿真 24 系統的建模與參數設置 24 系統的建模 24 模型參數設置 25 系統仿真結果的輸出及結果分析 257 設計心得 27參考文獻 27交直流調速系統課程設計指導書一、課程設計大綱適用專業：電氣自動化、電氣工程及其自動化 總學時：2周課程設計室本課程教學中極為重要的實踐性教學環節，它不但起著提高本課程教學質量、水平和檢驗學生對課程內容掌握程度的作用，而且還將起到從理論過度到實踐的橋梁作用。2. 課程設計的要求 （1）根據設計課題的技術指標和給定條件，在教師指導下，能夠獨立而正確地進行方案論證和設計計算，要求概念清楚、方案合理、方法正確、步驟完整。 （5）要求學會繪制有關電氣系統圖和編制元件明細表。 （2）熟悉題目、收集資料。 （4）主電路設計。 （6）校核整個系統設計，編制元件明細表。 課程設計任務書為了便于教師組織課程設計，下面給出一個交直流調速系統課程設計參考課題，各校也可以根據實際情況自行選題。機架序號電機型號Pn(kW)Un(V)In(A)nn(r/min)Ra(Ω)P極對數1Z29262230291145012Z29148230209145013Z28235230152145014Z28126230113145015Z27219230145016Z2711423061145017Z26211230145018Z26123037145019Z25262301450110Z25123014501 本課題的十機架連軋機的每個機架對應一套直流調速系統，由此形成的10個部分，各部分電動機參數如表：2. 技術數據 （1）電樞回路總電阻取；總飛輪力矩。 （5）要求觸發脈沖有故障封鎖能力。 （3）系統的結構選擇（要求通過方案比較后，采用轉速電流雙閉環系統結構）。 （2）晶閘管元件的選擇。 （4）平波電抗器計算（可參考“電力電子技術”中有關觸發電路的章節）觸發電路的種類較多，可直接選用，觸發電路中元件參數可參照有關電路進行選用，一般不用重新計算。 （三）系統的計算仿真對所設計的系統進行計算機仿真實驗，即可用面向傳遞函數的MATLAB仿真方法，也可用面向電氣系統報告原理結構圖的MATLAB仿真方法。本文利用MATLAB軟件中的simulink組件對直流雙閉環調速系統進行仿真，結果表明，應用MATLAB進行系統仿真具有方便，高效及可靠性高等優點。可見各種拖動系統都是通過控制轉速來實現的，因此，調速控制技術是最基本的電力拖動控制技術。因此，在國內外已取代了其他兩種供電方式。② 提高電力電子器件的生產水平，增加品種。當今，電力電子器件正在向大功率化、高頻化、模塊化、智能化發展。設計要求：系統調速范圍D=10,靜差率S≤ 5%；穩態無靜差，電流超調量σi≤ 5%；啟動到額定轉速時的轉速退飽和超調量≤10%。與電動機同軸安裝一臺測速發電機TG，從而引出與被調量轉速成正比的負反饋電壓，與給定電壓相比較后，得到轉速偏差電壓，經轉速調節器放大后，作為電流調節器的給定，與電流反饋信號相減后得到電流偏差，經電流調節器放大后，去控制觸發器的導通角，從而改變輸出電壓，達到變壓調速的目的。故主電路采用三相整流電路。因零線流過負載電流，在零線截面小時壓降大。輸出整流電壓脈動小，所以平波電抗器容量就可以小一些。又由于電動機的額定電壓為220V，為保證供電質量，應采用三相減壓變壓器將電源電壓降低；為避免三次諧波電動勢的不良影響，三次諧波電流對電源的干擾，主變壓器采用D/Y聯結。3主電路設計與計算 主電路的設計由于電機的容量較大，又要求電流的脈動小，故選用三相全控橋式整流電路供電。當勵磁電流達到最小允許值后，過電流繼電器吸合，此時按下啟動按扭SB2，接觸器KM得電吸合，其主觸頭閉合，從整流變壓器輸出的三相電壓經熱繼電器后加到