课程设计（论文）-四辊可逆冷轧机的卷取机直流调速系统设计

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1、前言直流电机在现代工业中是一种很重要的电机．它可以作电动机使用，也可以作发电机使用，此外还有其它特殊的用途。直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许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，在电力电子变换器中以晶闸管为主的可控器件已经基本被功率开关器件所取代，因而变换技术也由相位控制转变成脉宽调制（PWM）；交流可调拖动系统正逐步取代直流拖动系统。然而，直流拖动控制毕竟在理论上和实践上都比较成熟，而且我国早期的许多工业生产机械都是采用直流拖动控制系统，所以它在工业生产中还占有相当大的比

2、重，短时间内不可能完全被交流拖动系统所取代。从生产机械要求控制的物理量来看，电力拖动自动控制系统有调速系统、位置随动系统（伺服系统）、张力控制系统、多电机同步控制系统等多种类型，各种系统往往都是通过控制转速来实现的，因此调速系统是最基本的电力拖动控制系统。调速系统按照不同的标准又可分为不同的控制系统。但是，从一定角度上来说，可以把调速系统笼统的分为开环调速系统和闭环调速系统。开环调速系统结构简单、容易实现、维护方便，但是它的静态和动态性能往往不能满足生产和控制要求。而闭环控制系统可以很好的解决这些问题，因此在实际生产中得到了广泛

3、的应用。其中，转速、电流双闭环控制直流系统是性能最好、应用最广的直流调速系统。本文为直流调速系统的设计，包括系统设计方案选择，各单元的组成，元件的参数与选择等内容！通过本系统的设计，了解运动控制在工业上的应用！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　33目录前言1第一章　设计的介绍41.1　设计目的41.2　设计内容41.3　设计题目41.3.1　生产工艺和机械性能41.3.2　设计要求51.3.3　直流电动机参数5第二章　四辊可逆冷轧机的介绍6第三

4、章　系统各模块及其电路设计73.1　主回路设计73.2　控制回路设计73.2.1　给定单元93.2.2转速调节器93.2.4反号器133.2.5　触发电路133.2.6　逻辑控制单元143.2.7　零转矩检测单元和零电流检测单元153.2.8　零封锁环节163.2.9电流反馈与过流保护17第四章　系统参数设计与计算194.1整流变压器的选择194.2晶闸管的选择194.3晶闸管保护措施204.4电流互感器的选择204.5平波电抗器的计算21第五章双闭环的动态设计和校验235.1静特性分析和计算235.2系统动态结构参数设计235

5、.2.1电流调节器的设计和校验245.2.2转速调节器的设计和校验26第六章系统调试和校正286.1系统各功能模块性能的调试与测试286.1.1　系统的相位整定286.1.2　触发器的整定286.1.3系统的开环运行及特性测试296.1.4速度反馈特性的测试306.1.5调节器的调试316.1.6电流调节器ACR的调试316.1.7反相器AR的调试316.2系统整体功能测试31336.3系统小结32第七章　总结33参考文献：34附图3433第一章　设计的介绍1.1　设计目的运动控制系统是自动化专业的主干专业课，具有很强的系统性、

6、实践性和工程背景，运动控制系统课程设计的目的在于培养学生综合运用运动控制系统的知识和理论分析和解决运动控制系统设计问题，使学生建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规范和方法，提高学生调查研究、查阅文献及正确使用技术资料、标准、手册等工具书的能力，理解分析、制定设计方案的能力，编写设计说明书的能力。1.2　设计内容　　1、根据工艺要求，论证、分析、设计主电路和控制电路方案，绘出该系统的原理图（2号图纸）。2、设计组成该电路的各单元，分析说明。3、选择主电路的主要设备，计算其参数（含整流变压器的容量S，电抗器的电感量L，晶闸

7、管的电流、电压定额，快熔的容量等），并说明保护元件的作用（必须有电流和电压保护）。4、设计电流环和转速环（或张力环），确定ASR和ACR（或张力调节器ZL）的结构，并计算其参数。5、结合实验，论述该系统设计的正确性。1.3　设计题目　　四辊可逆冷轧机的卷取机直流调速系统设计　1.3.1　生产工艺和机械性能　　四辊可逆冷轧机是供冷轧紫铜及其合金成卷带材之用，为提高其生产效率，冷轧机要往、返轧制其金属材料。直到达到要求的厚度时才停止。因此要求冷轧机左右两边的两台卷取机在从左往右的正向轧制过程中，左边一台卷取机作开卷机用，其工作在发电

8、状态，右边一台卷取机作卷机用，工作在电动状态。若逆向轧制（从右往左轧制），右边卷取机作开卷机，工作在发电状态，左边卷取机则作卷取机用，工作在电动状态。两台卷取机的电动机参数完全一样，机械参数如下：带卷内径（卷筒直径）：500mm带卷外径：680~1100mm带卷