转速电流双闭环直流调整系统设计.doc

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1、成绩评定：《自动控制系统课程设计》设计报告书题目：转速电流双闭环直流调整系统（自动控制系统课程设计任务书(a18)一．课程设计题目：晶闸管转速、电流双闭环调速系统设计二．课程设计容：设计一转速、电流双闭环直流调速系统，采用他励直流电动机、晶闸管三相全控桥式整流电路，其数据如下：直流电动机电流过载系数取2，电枢电阻计算系数取0.55，电机轴上总转动惯量14;晶闸管触发与整流装置的放大系数=35；三相供电线电压380V，相电压220V，电网波动系数b=0.95；额定转速时的给定电压=10V；调节器饱和输出电压10V；调速围D=10;系统的静、动态性能指标：无静差，电流超调量,

2、空载起动到额定转速时的转速超调量。三．课程设计要求：1.进行晶闸管整流器主电路形式选择、整流变压器的选择(二次电压、电流、变压器视在功率)、整流器件的选择、平波电抗器的选择、触发电路的选择；2.系统各主要参数的估计与计算（整流器阻、平均失控时间、电枢回路总阻、电枢回路总电感、电机电势常数、转矩常数、电磁时间常数、机电时间常数、电流反馈滤波时间常数、转速反馈滤波时间常数、转速反馈系数、电流反馈系数）3．设计电流调节器并作性能指标校验；4．设计转速调节器并作性能指标校验；5．计算空载起动到最低转速时的转速超调量；6.对设计的系统进行MATLAB仿真；7．绘制系统线路图（主电路

3、、触发电路、控制电路）。四设计完成后应缴交设计说明书一分，包括上述设计基本容、计算过程、线路图、结论及心得体会。五设计完成期限：本设计任务书于2012年2月27日发出，2012年3月16日上交设计说明书。目录一、晶闸管整流器设计…………………………………………………5(一)进行主电路形式选择…………………………………………….5(二)整流变压器的选择……………………………………………….6(三)整流器件的选择………………………………………………….9二、系统各主要参数的估算与计算……………………………………13三、电流调节器与转速调节器的工程设计思路………………………15

4、（一）电流调节器的设计……………………………………………19（二）转速调节器的设计……………………………………………22（三）校验……………………………………………………………25四、系统线路图…………………………………………………………28五、心得体会……………………………………………………………32一.总体方案；二.晶闸管整流器主电路设计：进行晶闸管整流器主电路形式选择、整流变压器的选择(二次电压、电流、变压器视在功率)、整流器件的选择、平波电抗器的选择、触发电路的选择；三.系统各主要参数的估计与计算（整流器阻、平均失控时间、电枢回路总阻、电枢回路总电感、电机电势常数

5、、转矩常数、电磁时间常数、机电时间常数、电流反馈滤波时间常数、转速反馈滤波时间常数、转速反馈系数、电流反馈系数）四．设计电流调节器并作性能指标校验；五．设计转速调节器并作性能指标校验；六．计算空载起动到最低转速时的转速超调量；七.对设计的系统进行MATLAB仿真；八．绘制系统线路图（主电路、触发电路、控制电路）九.结论及心得体会。晶闸管双闭环直流调速系统课程设计全程序一．晶闸管整流器设计1.进行主电路形式选择：整流器主电路联结形式的确定：整流器主电路联结形式多种多样，选择时应考虑以下情况：（1）.可供使用的电网电源相数及容量；（2）.传动装置的功率；（3）.允许电压和电流

6、脉动率；（4）.传动装置是否要求可逆运行，是否要求回馈制动；本设计任务已规定采用晶闸管三相全控桥式整流电路，具有以下特点：变压器利用率直流侧脉动情况元件利用率（导通角）直流磁化波形畸变（畸变系数）应用场合三相全控桥式好（0.95）较小（m=6）较好（120°）无较小（0.955）应用围广三相全控桥式计算系数整流变压器二次相电流计算系数=0.816换相电抗压降系数=0.5一次相电流计算系数=0.816整流电压计算系数=2.34视在功率计算系数=1.05晶闸管电压计算系数=2.45漏抗计算系数=1.22电流计算系数=0.367漏抗折算系数=2电阻折算系数=22整流变压器的选择

7、：整流变压器一次侧接交流电网，二次侧连接整流装置。整流变压器的选择主要容有连接方式、额定电压、额定电流、容量等。整流变压器二次相电压的计算1）整流变压器的参数计算应考虑的因素。由于整流器负载回路的电感足够大，故变压器阻及晶闸管的通态压降可忽略不计，但在整流变压器的参数计算时，还应考虑如下因素：a)最小触发延迟角：对于要求直流输出电压保持恒定的整流装置，应能自动调节补偿。一般可逆系统的取30°~35°，不可逆系统的取10°~15°。b)电网电压波动：根据规定，电网电压允许波动围为+5%~-10%，考虑在电网电压最低时，仍能保证最