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时间:2017-11-11
《单闭环直流电机调速课程设计》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、课程设计任务书课程名称:电力电子技术课程设计题目:闭环直流电机控制系统设计设计内容与设计要求一.设计内容:1.系统总体方案确定:1.1用晶闸管整流实现直流调压,实现直流电动机的无级调速。1.2系统电路由主电路与控制电路组成:主电路主要环节:整流电路及保护电路。控制电路主要环节:触发电路、电压电流检测单元、驱动电路、检测与故障保护电路。1.3主电路电力电子开关器件采用晶闸管、IGBT1.4系统具有完善的保护2.主电路设计与分析2.1设计主电路;2.2计算主电路参数并选择主电路元器件选型;2.3设计主电路保护环节;3
2、.控制电路设计与分析3.1确定控制电路总体结构,要求采用单闭环控制;3.2设计速度调节器电路;3.3设计触发电路4.单闭环直流调速控制系统的调试或仿真4.1在实验室对设计的单闭环直流调速控制系统进行调试;4.2设计单闭环直流调速控制系统仿真模型,确定设计系统的性能指标。一.设计要求:1.设计思路清晰,给出整体设计框图;2.单元电路设计,给出具体设计电路;3.系统仿真时需给出仿真波形并进行分析。4.绘制总电路图5.写出设计报告;主要设计条件1.设计依据主要参数1)输入输出电压:三相交流,380V;2)主电路最大输出
3、电压、电流根据电机参数予以确定;3)要求电机能实现单向无级调速4)电机型号电机型号1:Z2-22额定参数2.2KW220V12.35A3000r/min电机型号2:Z2-71额定参数30KW225V158.5A3000r/min2.可提供实验设备或上机仿真说明书格式1.课程设计封面;2.任务书;3.说明书目录;4.系统方案确定;5.主电路设计6.控制电路设计(各单元电路图);7.系统实验、电路改进、仿真等。8.总结与体会;9.附录(完整的总电路图);10.参考文献;11、课程设计成绩评分表进度安排第一周星期一:课
4、题内容介绍和查找资料;星期二:总体电路方案确定星期三:主电路设计星期四:主电路元件选型星期五:控制电路设计;第二周星期一:控制电路设计星期二~三:系统调试及仿真等星期四~五:写设计报告,打印相关图纸;星期五下午:答辩及资料整理参考文献1.王兆安,电力电子技术(第5版).机械工业出版社,2008.2.刘星平.电力电子技术及电力拖动自动控制系统.校内,2009.3.浣喜明,姚为正.电力电子技术.高等教育出版社,2008.4.刘祖润,胡俊达.毕业设计指导.机械工业出版社,1995.5.林飞,杜欣.电力电子应用技术的MA
5、TLAB仿真.中国电力出版社,2009.6.钟炎平.电力电子电路设计.华中科技大学出版社,2010.7.徐德鸿.现代电力电子器件原理与应用技术.机械工业出版社,2011.8.洪乃刚.电力电子和电力拖动控制系统的MATLAB仿真.机械工业出版社,2006.目录第1章概述1第2章系统总体方案确定22.1闭环调速系统的组成及其静特性32.1.1系统组成3第3章主电路设计43.1主电路结构设计43.2主电路参数计算及元器件选型43.2.1整流变压器T1参数计算43.2.2晶闸管参数计算53.2.3滤波电容计算53.2.4
6、平波电抗器计算53.3主电路保护设计63.3.1过电流保护63.3.2过电压保护6第4章单元控制电路设计74.1主控制芯片的详细说明及其外围元件设计74.2检测及控制保护电路设计74.3驱动电路的设计7第5章系统仿真105.1仿真参数计算10第6章总结14附录:15第1章概述目前调速系统分为交流调速和直流调速系统,由于直流电动机具有良好的起、制动性能,调速范围广,静差率小,稳定性好以及具有良好的动态性能,在很多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。近年来,高性能交流调速技术发展很快,随着其应用范围
7、的逐渐扩大,有着取代直流调速系统的发展趋势。为了提高直流调速系统的动态、静态性能,通常要采用闭环控制系统。在对调速指标要求不高的场合,采用转速单闭环系统是最经济的选择,正因为这样,单闭环直流电机调速系统在日常生活中的应用越来越广泛,其良好的调速性能也被大众所认同。闭环系统把一部分的输出信号反馈回输入端,与输入端的信号进行比较,其差值作为实际的输入信号,能自动地调节输入量,提高系统的稳定性。在对调速系统有较高要求的领域,常利用直流电动机,然而,直流电动机开环系统稳定性不高,系统有较大转速差,不能够满足要求,所以可以
8、利用转速单闭环系统来提高稳态精度。但是,采用比例调节器的负反馈调速系统还是有静差的,为了消除系统静差,可以采用积分调节器代替比例调节器。单闭环直流调速系统由整流变压器、晶闸管整流调速装置、平波电抗器、测速发电机、闭环控制系统组成。通过调整晶闸管的控制角来调节转速,非常方便,高效。19第2章系统总体方案确定直流电动机有三种调速方法:①改变电枢电压调速②改变励磁磁通调速③改变
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