电拖动课设-物转送车举升系统_本科论文.doc

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1、江西理工大学应用科学学院课程设计目录第1章设计任务分析11.1课题的内容与要求11.2系统概述与分析1第2章电力拖动系统的性能指标分析22.1静态性能指标22.2动态性能指标2第3章物转送车举升系统电机选型计算33.1电机容量的选择3第4章控制系统设计54.1位置、转速双环控制的位置随动系统54.2位置随动系统组成部件54.3PWM控制器设计74.4转速环节参数整定84.5转速调节器的实现114.6桥式可逆直流脉宽调速系统12第5章设计总结13第6章参考文献13第7章原理图14-15-江西理工大学应用科学学院课

2、程设计第1章设计任务分析1.1课题的内容与要求设计题目：物转送车举升系统设计要求：某立体物流仓库，绗架式货物转送车举升系统采用直流电动机驱动滑轮钢索减速机构。减速比1000：1（电动机旋转1000转，平台上升/下降1m），其传动效率0.9，飞轮惯量可忽略。举升平台自重15Kg，最大货物重185Kg，货架层高2m，共4层。试设计电力拖动自动控制系统，使平台最大层间运行时间小于100S。工作现场有三相四线制380V交流电源，100A空开保护，电网最大电压波动，通风良好，环境干燥，无粉尘，现场无防爆要求。1.2系统概

3、述与分析物转送车举升系统的主要部分有土建、机械和电气等组成，机械部分有动滑轮、臂杆、钢丝绳以及其他机械部分。。采用具有现代先进技术水平的绝缘栅双极型晶体管（IGBT）作为功率输出器件，具有很高的运行可靠性和功能的多样性，采用SG3525芯片进行脉宽调制，可使曳引机在低噪声下运行，系统更加平稳。全面而完善的保护功能为系统提供了可靠而良好的保护性能，高性能的矢量控制技术，有多种控制方式灵活选用，适用不同的领域。拖动系统结构简图如图货物电机1层2层3层4层图1-1拖动系统结构简图-15-江西理工大学应用科学学院课程设

4、计第2章电力拖动系统的性能指标分析电力拖动系统拖动的工艺设备总是对电力拖动系统提出一定的性能指标要求，包括技术性指标、可靠性指标、经济性指标等方面的指标。2.1静态性能指标静态指标代表调速系统在稳定运行中的各种性能，主要指调速范围和静差率。1.调速范围：生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做调速范围，用字母D表示，即D=2.静差率：当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落，与理想空载转速之比，称作静差率s，即S=调速范围和静差率不是彼此孤独的，必须同时提高才有意义。调速

5、系统的静差率指标应以最低速时所能达到的数值为准。2.2动态性能指标1.跟踪指标：调速系统对给定信号的跟随性能一般用阶跃给定信号下，系统响应的最大超调量、调整时间和振荡次数三个指标来衡量。最大超调量：σ=n(max)-n(ref)∕n(ref)*100%调节时间ts：给定量作用于系统开始到被调量进入稳定区域的时间。振荡次数：被调量在稳定值上下摆动的次数。2.抗扰动指标：对扰动量作用的动态响应性能，一般用最大动态速降Δnmax、恢复时间Tf和振荡次数N来衡量。最大动态速降Δnmax反映了系统抗干扰的能力和稳定性。恢

6、复时间Tf反映系统的抗扰能力。振荡次数N定义同跟随特性，同样反映系统稳定性和抗扰能力。1.负载变化的扰动（使Id变化）2.交流电源电压波动的扰动（使Ks变化）3.电动机励磁的变化的扰动（使Ce变化）4.放大器输出电压漂移的扰动（使Kp变化）5.温度引起主电路电阻增大的扰动（使R变化）6.检测误差的扰动（使α变化）以上这些动、稳态指标为设计电力拖动系统的结构方案、控制方案、调节器形式以及调节器参数校正提供了依据，为系统的调试、评价提供了标准。-15-江西理工大学应用科学学院课程设计第3章物转送车举升系统电机选型计

7、算3.1电机容量的选择设计电力拖动系统首先要为生产机械的电力拖动系统选用电动机，主要内容包括确定电动机的种类、电动机的型号、电动机的电气参数等。选择电动机的基本原则如下：（1）电动机在工作过程中，其额定功率应得到充分利用。要求温升接近但不超过规定的允许数值。（2）电动机应满足生产机械需要的有关机械特性的要求。保证一定负载下的转速稳定，有以定的调速范围及具有良好的起动和制动性能。（3）电动机的结构型式应满足设计提出的安装要求和适应周期的工作环境。例如防止灰尘进入电动机内部，或者防止绕组绝缘受有害气体腐蚀等。（1）

8、、电动机的额定转速=1500r/min（2）、本仓库货物转送车举升平台：自重最大货物重量=185Kg举升平台启动开始加速，然后稳速运行，最后制动，最大层间运行时间小于100s。运行过程图如下：100s图3-1运行过程图（3）、平台的等效线速度：=1.2m/min（4）、电动机的额定功率：-15-江西理工大学应用科学学院课程设计参照电动机选型表如下：表3.1电机数据参数型号SDDM-转矩