某型铣床的主驱动系统设计

《某型铣床的主驱动系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、江西理工大学应用科学学院电机控制及拖动综合课程设计专业：电气工程及其自动化班级:电气122学号：08060112211姓名：高永利设计题目：某型铳床的主驱动系统设计设计报告格式25分设计内容45分答辩考勤总计得分封面3页IFII布局5目录格式3图表质4间行距、7体5页眉页脚5设计题目把握5计算设计正确性8设备计口、选型7电气原理图变电所主接线图变电所平、剖而图151020主接线方案5二次回路方案52015年12月1.设计任务分析1.1课题的要求与内容1.2系统的概述与分析2.电力拖动系统的性能指标分析2.1机械特性2.2调速特性3.电动机的选择3.1电机容量的原则

2、3.2电机电气线路4.控制系统设计4.1双闭环动态抗扰性能4.2闭环系统分析及参数计算4.3直流调速系统用的可控整流装置5.系统校正与参数整定125.1拖动对象的参数计算125.2预制参数设置125.3调节器参数计算125.4调节器的实现及器件选择135.5检测电路参数设置145.6调节器限幅输出电路155.7平波电抗器的计算15，总结参考文献171.设计任务分析1.1课题的要求与内容某型铳床采用镶齿锯片铳刀，驱动电机采用直流电动机，铳刀最大直径500mm,最小直径100mm,铳刀允许最大切削速率20m/s,最高切削速度下最大许用切削力500N,铳刀最人许用切削力

3、矩500N*M,铳刀卡盘、联动轴和铳刀飞轮矩为75NWO试设计此拖动系统，要求切削速率l-20m/s无级可调，设定速度后空载到最大吃刀深度速度波动小于10%。铳床工作现场冇三相四线制380V交流电源，100A空开保护，最大电压波动±5%,通风良好，环境干燥，无粉尘，现场无防爆要求。1.2系统的概述与分析根据课题的要求该系统对电机的转速控制采用无静差直流调速系统进行控制。无静差直流调速系统可分为•转速负反馈2•电压负反馈3•电流正反馈等4•附加电流正反馈的电压负反馈等儿种直流调速系统。双闭环直流调速系统电路原理图如图1-1所示：图1-1双闭环直流调速系统原理图ASR

4、—转速调节器ACR—电流调节器TG—测速发电机TA—电流法互感器UPE—电力电子变换器UN*--转速给定电压Un—转速反馈电压Un*—电流给定电压Ui—电流反馈电压采用比例积分调节器以实现无静差，采用电流截止负反馈來限制动态过程的冲击电流。TA为检测电流的交流互感器，经整流后得到电流反馈信号Ui。当电流超过截止电流Idel时，Ui高于稳压管VS的击穿电压，使晶体管VBT导通，则PI调节器的输出电压Uc接近于零，电力电子变换器UPE的输出电压Ud急剧下降，达到限流的口的。当电动机电流低于其截止值时，由如下系统稳态结构图框图1-2所示：IdR2.电力拖动系统的性能指标

5、分析1.1机械特性我们称n=f(T)为电动机的机械特性，n二f(Tz)为生产机械的负载转矩特性。一•恒转矩负载特性当转速变化吋，负载转矩的大小保持不变称为恒转矩负载特性。可分为：反抗性恒转矩负载和位能性恒转矩负载。二•恒功率负载特性恒功率负载是指负载的功率为常数，不随传速的变化而变化。由丁Pz=Tz•Q二Tz•^-=k60则门二处•丄土2兀nn式中常数kl二9・55k・由式中可知，恒功率负载的转矩与转速成反比。以上俩类负载机械特性是从各种实际负载中概拈出来的典型化的负载机械特性，实际负载机械特性可能是以某种典型特性为主的几利典型特性的组合。如果拖动对象的负载特性没

6、有给岀，则需要通过分析、实验等方法求取，具体方法可查阅相关文献。当拖动对象的负载特性确定后，电力拖动系统能够工艺设备止常工作的必要条件和充分条件是：1•必要条件：电动机的机械特性与负载转矩特性有交点，即存在T=T。2.充分条件：emL在交点处满足em

7、要求。归纳起来，对于调速系统的转速控制要求有以下三个方面：（1）调速——在一定的最高转速和最低转速范围内，分扌肖地（有级）或平滑地（无级）调节转速；（2）稳速——以一定的精度在所需转速上稳定运行，在各种干扰下不允许有过大的转速波动，以确保产品质量；（3）力口、减速一一频繁起、制动的设备要求加、减速尽量快，以提高生产率；不宜经受剧烈速度变化的机械则要求起，制动尽量平稳。我们给出调速范围和静差率的定义，这是电力拖动系统的主要稳态特性指标：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：静差率：当系统在某一转速下运行时，负载由理想

8、空载增加到