直流调速系统设计及仿真和交-交变频调速系统的建模与仿真

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1、电气与电子信息工程学院《控制系统课程设计》课程设计报告名称：直流调速系统设计及仿真和交-交变频调速系统的建模与仿真　　　专业名称：　电气工程及其自动化班级：2010级（1）班　　　学　　号：　　　　6姓名：王凡指导教师：胡学芝、陈学珍设计时间：2013年12月2日—2013年12月13日设计地点：K2-414、306-31-控制系统课程设计成绩评定表姓名王凡学号6专业班级2010级电气工程及其自动化（1）班课程设计题目：直流调速系统设计及仿真和交-交变频调速系统的建模与仿真课程设计答辩记录：成绩评定及依据：1.课程设计考勤情况（20%）：2.课程设计答辩情况（30%）：3.

2、完成设计任务报告规范性（50%，其中直流系统部分占60%，交流部分占40%）：最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）：指导教师签字：-31-课程设计任务书2013～2014学年第一学期学生姓名：王凡专业班级：2010级（1）班指导教师：胡学芝、陈学珍工作部门：K2-414、306一、课程设计题目：直流调速系统设计及仿真和交-交变频调速系统的建模与仿真二、设计目的：《控制系统课程设计》是继“自动控制系统”课之后开设的实践性环节课程。由于它是一门理论深、综合性强的专业课，单是学习理论而不进行实践将不利于知识的接受及综合应用。本课程设计将起到从理论过渡到实践的桥梁作用,通

3、过该环节训练达到下述教学目的：1、通过课程设计，使学生进一步巩固、深化和扩充在交直流调速及相关课方面的基本知识、基本理论和基本技能，达到培养学生独立思考、分析和解决问题的能力。2、通过课程设计，让学生独立完成一项直流或交流调速系统课题的基本设计工作，使学生熟悉设计过程，了解设计步骤，达到培养学生综合应用所学知识能力、培养学生实际查阅相关设计资料能力的目的、培养学生工程绘画和编写设计说明书的能力。3、通过课程设计，提高学生理论联系实际，综合分析和解决实际工程问题的能力。通过它使学生理论联系实际，以实际系统作为实例，对系统进行分析设计，掌握控制系统设计必须遵循的原则、基本内容、

4、设计程序、设计规范、设计步骤方法及系统调试步骤。通过设计培养学生严肃认真、一丝不苟和实事求是的工作作风。培养学生的创新意识和创新精神，为今后走向工作岗位从事技术打下良好基础。三、课程设计内容（含技术指标）1．直流调速系统设计及仿真题目和设计要求：（直流调速系统选项一题）(一)直流调速系统的设计选题1(1)电机数如下表：机架序号电动机型号Pn（KW）Un（V）In（A）nn（r/min）Ra（Ω）GDa2（Nm2）Ｐ极对数１Z2-926723029114500.268.601２Z2-914823020914500.358.021３Z2-823523015214500.431.

5、361４Z2-812623011314500.527.441５Z2-721923082.5514500.711.761６Z2-71142306114500.89.81７Z2-621123047.814500.96.391８Z2-618.52303714501.05.491９Z2-52623026.114501.13.92110Z2-514.223018.2514501.23.431(2)技术数据１．电枢回路总电阻取Ｒ＝２Ｒa；总飞轮力矩：。２．其他参数可参阅教材中“双闭环调速系统调节器的工程设计举例”的有关数据。-31-３．要求：调速范围Ｄ＝10，静差率Ｓ５％：稳态无静差，

6、电流超调量；启动到额定转速时的转速退饱和超调量。４．要求系统具有过流、过压、过载和缺相保护。５．要求触发脉冲有故障封锁能力。６．要求给拖动系统设置给定积分器。(3)设计的内容1.调速的方案选择（１）直流电动机的选择（根据上表按小组顺序选择电动机型号）（２）电动机供电方案的选择（要求通过方案比较后，采用晶闸管三相全控整流器供电方案）；（３）系统的结构选择（要求通过方案比较后，采用转速电流双闭环系统结构）；（４）确定直流调速系统的总体结构框图。2.主电路的计算（可参考“电力电子技术”中有关主电路技术的章节）（１）整流变压器计算，二次侧电压计算；一、二次侧电流的计算；容量的计算。

7、（２）晶闸管元件的选择。晶闸管的额定电压、电流计算。（３）晶闸管保护环节的计算。a)交流侧过电压的保护；b)阻容保护、压敏电阻保护计算；c)直流侧过电压保护；d)晶闸管及整流二极管两端的过电压保护；e)过电流保护。f)交流侧快速熔断器的选择,与元件全连的快速熔断器的选择,直流侧快速熔断器的选择。（４）平波电抗器计算。３.触发电路的选择与校验触发电路种类多，可直接选用，电路中元器件参数可参照有关电路进行选用。4.控制电路设计计算：主要包括：给定电源和给定环节的设计计算、转速检测环节的设计与计算、调速系统的稳态参数计算