电气传动自动控制系统课程设计.doc

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1、课程设计报告书题目：电气传动自动控制系统报告人：王宗禹学号：1043031325班级：2010级34班指导教师：肖勇完成时间：2013年7月日同组人：王大松秦缘龚剑电气信息学院专业实验中心一．设计任务1．设计目标：（1）系统基本功能：该调速系统能进行平滑的速度调节，负载电机不可逆运行，系统在工作范围内能稳定工作（2）已知条件：（3）稳态/动态指标:静态：s%≤5%D=3动态：si%≤5%sn%≤10%(4)期望调速性能示意说明:静差率小于5%，调速范围D=3.（5）系统电路结构示意图：2.客观条件：（1）使用设备列表清单及主要设备功能描述：二．系统建模（系统固有参数测定实

2、验内容）1.实验原理（1）变流电源内阻Rn的测定：a.电路示意图如下：可以等效如下：b.利用伏安法可以测出内阻Rn的大小，方法是在电机静止，电枢回路外串限流电阻，固定控制信号Uct大小，0.5A≤Id≤1A的条件下用伏安法测量Ud1，Id1和Ud2，Id2；利用公式可以求得Rn。（2）电枢内阻Ra、平波电感内阻Rd的测定：a.电路示意图如下：b.实验方法步骤：u电机静止，电枢回路外串限流电阻u固定控制信号Uct大小，Id≈1A(额定负载热效点)u使电枢处于三个不同位置（如上图约120o对称）进行三次测量(Ura，Urd，Id)，求Ra，Rd的平均值.(3)电动机电势转速系

3、数Ce的测定：a.实验原理：由公式可以推导出Ce的测定公式：b.实验方法步骤：u空载启动电机并稳定运行（Id0大小基本恒定）u给定两个大小不同的控制信号Uct，测量两组稳定运行时的Ud、n数据(4)整流电源放大系数Ks的测定：a.实验原理：Ks可以根据公式Ud0=Ks*Uct可知Ks就是以Uct为横坐标Ud0为纵坐标的如下图曲线中线性段的斜率。故可以通过公式测定Ks.b.实验方法步骤：u分级调节控制信号Uct大小，并保持Id≤1Au在Ud0有效范围内，测量每一组Uct，Ud，Id，数据应大于10组以上，测量上限不低于最大理想空载整流输出电压Ud0maxu按Ud0=Ud+I

4、d×Rn作出电源输入-输出特性曲线(用Excel生成)u取线性段3段以上斜率，求其平均值得Ks（5）电枢回路电磁时间常数TL的测定：a.电路示意图：b.实验原理：可以根据公式L=Ld+La与TL=L/R∑求得TLc.实验方法步骤：u断开电枢回路连线u使用电感表测量电枢回路总电感量L(6)电枢回路机电时间常数Tm的测定：a.实验原理：由下列公式可以推导出Tm的公式b.实验方法步骤：u电机空载，突加给定，并使起动峰值电流达到系统设定最大电流Idmu记录id波形，由下列公式计算Tm2.原始数据（1）Ud1214VId10.5AUd2207VId21.0A（2）UrdUraId1

5、1.88V20.68V1A11.82V20.59V1A11,88V20.65V1A（3）Ud(V)n(r/min)78537144999(4)Ud(V)Id(A)Uct(V)2860.804.5852680.753.4442510.702.8252330.652.3592130.601.9911950.551.7291780.501.5211570.451.3061380.401.1411180.350.9891020.300.878840.250.773670.200.656(5)LdLa671mH345mH(6)实验波形如下：3.数据处理(1)Rn=（Ud2-Ud1）

6、/（Id1-Id2）=（207-214）/（0.5-1.0）Ω=14Ω(2)Rd=1/3*（11.88V/1A+11.82V/1A+11.88V/1A）=11.86ΩRa=1/3*（20.68V/1A+20.59V/1A+20.65V/1A）=20.64Ω(3)Ce=(Ud2-Ud1)/(n2-n1)=(144-78)/(999-537)V*min/r=0.1428V*min/r(4)用Excel处理：可以用公式Ud0=Ud+Id*Rn直接生成Ud0这一列的结果，表格如下：Ud(V)Id(A)Ud0(V)Uct(V)2860.80297.24.5852680.75278.

7、53.4442510.70260.82.8252330.65242.12.3592130.60221.41.9911950.55202.71.7291780.501851.5211570.45163.31.3061380.40143.61.1411180.35122.90.9891020.30106.20.878840.2587.50.773670.2069.80.656再用Excel插入散点图功能生成如下图形：取图中线性段四段求斜率如下：Ks1=(106.2-69.8)/(0.878-0.656)≈164Ks2=(143.6