课程设计----转速电流双闭环直流调速系统的设计

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1、 1 转速、电流双闭环直流调速系统转速、电流双闭环直流调速系统的设计的设计 摘要：摘要：本设计为转速、 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，前者通过电流反 馈作用稳定电流，后者通过转速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，使转速线性变化，迅速达到给定值；稳 态运行时，使转速随转速给定电压的变化而变化，具有优良的调速性能。 关键词关键词：双闭环；晶闸管；转速调节器；电流调节器 2 目 录 摘要1 1 引言 3 2 转速、电流双闭环直流调速系统组成及原理 3

2、 2.1 转速、电流双闭环直流调速系统的组成 3 2.2 转速、电流双闭环直流调速系统的原理图 4 3 单元电路的设计 5 3.1 给定信号电路设计 5 3.2 晶闸管-电动机电路设计 5 3.2.1 可控整流变压器设计 6 3.2.2 晶闸管的设计 6 3.2.3 平波电抗器的选择及计算 10 3.2.4 快速熔断器选择及计算 10 3.3 电流、转速调节器的设计 11 3.3.1 电流调节器设计 12 3.3.2 转速调节器设计 14 3.4 反馈、保护及其他电路 15 3.4.1 转速检测电路 15 3.4.2 电流反馈环节及过流保护环节 16 3.4.3 稳压电源 16 4 调试并验证

3、双闭环调速系统的起动性能 .错误错误!未定义书签。未定义书签。 4.1 调试双闭环调速系统的起动性能 .错误错误!未定义书签。未定义书签。 4.2 系统特性测试 .错误错误!未定义书签。未定义书签。 4.3 实验数据分析 .错误错误!未定义书签。未定义书签。 5 结语 17 参考文献 .错误错误!未定义书签。未定义书签。 3 1 引言 自 70 年代以来，国外在电气传动领域内，大量地采用了“晶闸管直流电动机调速” 技术（简称 KZ-D 调速系统） ，尽管当今功率半导体交流技术已有了突飞猛进的发展， 但在工业生产中KZ-D系统的应用还是占有相当的比重。 在工程设计与理论学习过程中， 会接触到大量

4、关于调速控制系统的分析、综合与设计问题。双闭环（电流环、转速环） 调速系统是一种当前应用广泛、经济、适用的电力传动系统。它具有动态响应快、抗干 扰能力强等有点。我们知道反馈闭环控制系统具有良好的抗扰性能，它对于被反馈环的 前向通道上的一切扰动作用都能有效的加以抑制。采用转速负反馈和 PI 调节 器的单闭环的调速系统可以在保证系统稳定的条件下实现转速无静差。但如果对 系统的动态性能要求较高，例如要求起制动、突加负载动态速降小等等，单闭环系统就 难以满足要求。这主要是因为在单闭环系统中不能完全按照需要来控制动态过程的电流 或转矩。在单闭环系统中，负反馈环节是专门用来控制电流的。它只是在超过临界电流 值以后，强烈的负反馈作用限制电流的冲击，并不能很理想的控制电流的动态波形。在 实际工作中，我们希望在电机最大电流限制的条件下，充分利用电机的允许过载能力， 最好是在过渡过程中保持电流（转矩）为允许最大值，使电力拖动系统尽可能用最大的 加速度启动，到达稳定转速后，又让电流立即降下来，使转矩马上与负载相平衡，从而 转入稳态运行。