电力拖动自动控制系统课程设计-- V-M双闭环直流可逆调速系统设计

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1、 1 课程设计任务书课程设计任务书 题题 目目: : V V- -M M 双闭环直流可逆调速系统设计双闭环直流可逆调速系统设计 初始条件：初始条件： 1技术数据： 直流电动机：PN=3KW , UN=220V , IN=17.5A , nN=1500r/min , Ra=1.25 堵转电流 Idbl=2IN , 截 止电流 Idcr=1.5IN ，GD 2=3.53N.m2 三相全控整流装置：Ks=40 , Rrec=1. 3 平波电抗器：RL=0. 3 电枢回路总电阻 R=2.85 ，总电感 L=200mH , 电动势系数： (Ce= 0.132V.min/r) 系统主电路：(Tm=0.16

2、s ，Tl=0.07s) 滤波时间常数：Toi=0.002s , Ton=0.01s, 其他参数：Unm *=10V , U im *=10V , U cm=10V ，i5% , n10 2技术指标 稳态指标：无静差（静差率 s10%, 调速范围 D20 ） 动态指标：转速超调量 n10%，电流超调量 i5%，动态速降 n10%，调速系统的过渡过程时 间（调节时间）ts0.5s 要求完成的主要任务要求完成的主要任务: : 1技术要求： (1) 该调速系统能进行平滑的速度调节，负载电机可逆运行可逆运行，具有较宽的调速范围（D10），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

3、差率 s2） (3) 动态性能指标：转速超调量 n8%，电流超调量 i5%，动态速降 n10%，调速系统的过渡过程 时间（调节时间）ts1s (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、过电流等保护，并且有制动措施 2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型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（包括有变压器、电力电子器件、平波电抗器与保护电路 等） 2 (3) 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 调节器的结构型式及进 行参

4、数计算，使调速系统工作稳定，并满足动态性能指标的要求 (4) 绘制 V-M 双闭环直流可逆调速系统的电气原理总图（要求计算机绘图） (5) 整理设计数据资料，课程设计总结，撰写设计计算说明书 摘要摘要 转速、电流双闭环控制直流调速系统是性能很好、应用最广的直流调速系统。具有调速范围广、精度 高、动态性能好和易于控制等优点，所以在电气传动系统中得到了广泛的应用。常用的电机调速系统有转 速闭环控制系统和电流闭环控制系统，二者都可以在一定程度上克服开环系统造成的电动机静差率，但是 不够理想。实际设计中常采用转速、电流双闭环控制系统，一般使电流环(ACR)作为控制系统的内环，转 速环(ASR)作为控制系统的外环， 以此来提高系统的动态和静态性能。 本文是按照工程设计的方法来设计转 速和电流调节器的。使电动机满足所要求的静态和动态性能指标。电流环应以跟随性能为主，即应选用典 型型系统，而转速环以抗扰性能为主，即应选用典型型系统为主。 关键词：关键词：直流双闭环 调速系统 电流调节器 转速调节器