毕业论文--直流调速系统

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1、乌鲁木齐职业大学毕业论文论文题目：直流调速系统姓名：学号：专业：机械制造与自动化学院：应用工程学院指导教师：完成时间：2013年1月1日11论文课题：直流调速系统作者介绍学生：卢冬冬指老师：吕文艳专业：机械制造与自动化班级：机械1005班引言直流电动机和交流电动机相比,其制造工艺复杂,生产成本高,维修困难,需备有直流电源才能使用。但因直流电动机具有宽广的调速范围,平滑的调速特性，较高的过载能力和较大的起动、制动转矩,因此被广泛地应用于调速性能要求较高的场合。在工业生产中,需要高性能速度控制的电力拖动场合,直流调速系统发挥着极为重

2、要的作用,高精度金属切削机床,大型起重设备、轧钢机、矿井卷扬、城市电车等领域都广泛采用直流电动机拖动。特别是晶闸管—直流电动机拖动系统,具有自动化程度高、控制性能好、起动转矩大,易于实现无级调速等优点而被广泛应用。而且，直流调速系统在理论和实践上都比较成熟，从控制技术角度来看，它又是交流调速系统的基础。因此加强对直流调速系统的发展有利于更进一步发展交流调速系统，促进调速系统的进一步完善。直流电动机的调速方法有三种,即电枢回路串电阻调速、弱磁调速和调压调速。其中弱磁调速和调压调速均可实现无级平滑调速,调压调速的调速范围大,调速性能

3、最好,是应用最为广泛的自动调速方法。采用调压调速的直流调速系统,需要一可控直流电源为直流电动机电枢供电。常见的可控直流电源有三种:旋转变流机组、静止可控整流器和直流斩波器。相应的直流调速系统也有三种:即发电机-电动机调速系统,晶闸管相位控制直流调速系统和直流斩波器调速系统。晶闸管相位控制直流调速系统和发电机-电动机调速系统相比,具有放大倍数大、快速好、效率高、经济性好、体积小、控制方便、运行噪声小等优点;而直流斩波器调速系统和晶闸管相位控制直流调速系统相比,又具有功率器件少、线路简单、调速范围宽、快速响应好、效率和功率因数高等优

4、点,但因受器件容量等因素的限制,目前主要用于中小功率的调速系统。在工业生产上,早期应用的是发电机-电动机调速系统,随着电子技术的发展,晶闸管相位控制直流调速系统获得越来越广泛的应用。11目录1、直流调速概念1．1调速概念……………………………………………………41.2直流调速类型……………………………………………41.3直流调速性能指标………………………………………62、自动控制系统概念2.1开环控制系统……………………………………………92.2闭环控制系统……………………………………………93、晶闸管-电动机直流调速控制系统3

5、.1开环直流调速系统存在的问题………………………..103.2速度负反馈单闭环调速系统的组成及静特性………...113.3单闭环调速系统的动态分析…………………………12 3.4单闭环无静差直流调速系统…………………………123.5单闭环调速系统的限流保护——电流截止负反馈…143.6转速、电流双闭环直流调速系统组成及静特性……154、总结…………………………………………………………165、参考文献……………………………………………………17111、调速概念及直流调速类型1.1调速概念被控对象：电动机被调量：速度调速：为了满足生

6、产机械的要求，人为的改变电机的转速。稳速：把负载变化、电网波动等因素对电机转速的影响，通过调节作用降到最低限度，甚至消除。调速系统要求调速和稳速相结合。速度要求可调，但调至到某一速度运行时，要求速度要稳定。1对于要求在一定范围内平滑调速的系统来说，调压方式最好改变电阻只能有级调速；并且功耗大；特性软。弱磁虽然能够平滑调速，但调速范围不大，往往只与调压方案配合，在基速（额定转速）以上作小范围的弱磁升速，以扩大调速系统的调速范围。因此，自动控制的直流调速系统往往以调压调速为主。改变电枢电压调速是直流调速系统采用的主要方法，调节电枢供

7、电电压或者改变励磁磁通，都需要有专门的可控直流电源，常用的可控直流电源有以下三种：    （1）旋转变流机组。用交流电动机和直流发电机组成机组，以获得可调的直流电压。    （2）静止可控整流器。用静止的可控整流器，如汞弧整流器和晶闸管整流装置，产生可调的直流电压。    （3）直流斩波器或脉宽调制变换器。用恒定直流电源或不可控整流电源供电，利用直流斩波或脉宽调制的方法产生可调的直流平均电压。晶闸管可控整流器的功率放大倍数大约在，控制功率小，有利于微电子技术引入到强电领域；在控制作用的快速性上也大大提高，有利于改善系统的动态性能

8、。但是，晶闸管整流器也有它的缺点，主要表现在以下方面：（1）晶闸管一般是单向导电元件，晶闸管整流器的电流是不允许反向的，这给电动机实现可逆运行造成困难。必须实现四象限可逆运行时，只好采用开关切换或正、反两组全控型整流电路，构成V-M可逆调速系统，后者所用变流设备