课程设计：四辊压延机传动直流调速系统设计说明书

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1、中南大学本科课程设计题目：四辊压延机传动直流调速系统专业班级：自动化0301班学号：学生姓名：指导教师：完成时间：2009-1-2922前言直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。近年来，在电力电子变换器中以晶闸管为主的可控器件已经基本被功率开关器件所取代，因而变换技术也由相位控制转变成脉宽调制（PWM）；交流可调拖动系统正逐步取代直流拖动系统。然而，直流拖动控制毕竟在理论上和实践上都比较成熟，而且我国早期的许多工业生产机械都是采用直

2、流拖动控制系统，所以它在工业生产中还占有相当大的比重，短时间内不可能完全被交流拖动系统所取代。从生产机械要求控制的物理量来看，电力拖动自动控制系统有调速系统、位置随动系统（伺服系统）、张力控制系统、多电机同步控制系统等多种类型，各种系统往往都是通过控制转速来实现的，因此调速系统是最基本的电力拖动控制系统。调速系统按照不同的标准又可分为不同的控制系统。但是，从一定角度上来说，可以把调速系统笼统的分为开环调速系统和闭环调速系统。开环调速系统结构简单、容易实现、维护方便，但是它的静态和动态性能往往不能满足生产和控制要

3、求。而闭环控制系统可以很好的解决这些问题，因此在实际生产中得到了广泛的应用。其中，转速、电流双闭环控制直流系统是性能最好、应用最广的直流调速系统。本次课程设计通过对四辊压延机主传动直流调速系统的设计对双闭环直流调速系统做一个基本的介绍。关键词：直流拖动控制系统双闭环直流调速系统22目录1.设计目的和内容51.1设计目的51.2设计题目51.1.1生产工艺流程51.1.2控制要求51.1.3设计要求61.1.4主机1或2直流电动机参数62设计过程62.1整体设计62.1.1主电路方案设计72.1.2控制电路方案设

4、计92.2系统运行特性112.2.2系统电路原理图112.2.2系统静态和动态结构框图122.3单元模块设计及参数计算133实验过程183.1实验目的183.2实验内容183.3实验设备183.4实验步骤193.4.1双闭环可逆调速系统调试原则193.4.2系统的开环调试193.4.3系统各单元的调试和参数整定193.4.4电流环闭环调试（电动机不加励磁）203.4.5速度环闭环调试（电动机加额定励磁）203.4.6实验数据203.4.7分析与结论21223结论224参考文献2222一、设计目的和内容1.1、设

5、计目的运动控制系统是自动化专业的主干专业课，具有很强的系统性、实践性和工程背景，运动控制系统的设计目的在于培养学生综合运用运动控制系统的知识和理论分析、解决运动控制系统设计问题，使学生建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规范和方法，提高学生调查研究、查阅文献及正确使用技术资料、标准、手册等工具书的能力，理解分析、制定设计方案的能力，设计计算和绘图能力，实验研究及系统调试能力，编写设计说明书的能力。1.2、设计题目压延机生产线主要是生产飞机轮胎的生产线，四棍压延机是飞机轮胎生产厂家最关心的生产设备。1.2

6、.1、生产工艺流程帘布放布机接头硫化机前三辊电机储布机前四辊电机干燥四辊压延主机后四辊电机2台卷机仓库1.2.2、控制要求（1）在压延前，必须给干燥辊加热60到80的度（供帘布烘干水分），给主辊加热到70度左右。（2）所有直流电机可单动也可连动，并均要求电枢可逆。（3）连动时，前四主机和后四主机不允许单动，而前三点饥可单独停（便于帘布的硫化接头），因有贮布架，也不影响后面的正常工作，卷取机可单独停（便于2台卷取换卷）。（4）两台压延主机必须同时起、停或加、减速，且控制要求和技术指标完全相同。（5）前张力区的张力

7、（最大为1000Kg）通过前四电机来控制，后张力区的张力（1500Kg）有后四电机来控制。（6）在给定压延张力的情况下，其压延速度有操作人员通过改变主机速度来达到。221.2.3、设计要求四辊压延机主传动机1和2的参数相同，要求相同，只设计其中一台即可。稳定无静差，电流超调量s《5%，空载启动至额定转速时的转速超调量s《10%，且起动是尽量避免电流的过大冲击。1.2.4、主机1或2直流电动机参数Pnom=125kw,Unom=200V,Inom=640A,nnom=750r/min,Ra=0.08欧，电枢路总电

8、阻R=0.15欧，,电流过载倍数λ=1.5二、设计过程2.1、整体设计因为生产机械要求压延机主传动电机既能正转，又能反转，而且常常还需要快速的起动和制动，这就需要所设计的电力拖动系统具有四象限运行的特性（如图1）。n正向工作状态反向制动状态OTeTL-TLn0n1n2正向制动状态反向电动状态图1四象限工作机械特性2.1.1、主电路方案设计针对上述工作机械特性，选取主电路设计方案：22方