v-m双闭环直流调速系统设计

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1、目录第一章.双闭环直流调速系统的工作原理.......................................021.1晶闸管-电动机直流调速系统...........................................02第二章.控制系统的设计......................................................032.1设计内容和要求.......................................................032.

2、2双闭环直流调速系统的组成.............................................032.3主电路参数设计......................................................042.4晶闸管的触发电路.....................................................072.5双闭环调速系统的组成和设计.............................................09第三章

3、.基于MATLAB/SIMULINK的调速系统的仿真.................................143.1电流环的动态结构图以及仿真图.........................................143.2双闭环直流调速结构图以及仿真图.......................................15设计总结.....................................................................18参考文

4、献.....................................................................19-19-V-M转速直流双闭环直流调速系统摘要本次设计利用晶闸管等器件设计了一个V-M转速、电流双闭环直流调速系统。通过分析直流双闭环调速系统的组成，设计出系统的电路原理图。该系统中设置了电流检测环节、电流调节器以及转速检测环节、转速调节器，构成了电流环和转速环，前者通过电流元件的反馈作用稳定电流，后者通过转速检测元件的反馈作用保持转速稳定，最终消除转速偏差，从而使系统达

5、到调节电流和转速的目的。采用工程设计的方法对直流双闭环调速系统的电流和转速两个调节器进行设计，先设计电流调节器，然后将整个电流环看作是转速调节系统的一个环节，再来设计转速调节器。遵从确定时间常数、选择调节器结构、计算调节器参数、校验近似条件的步骤一步一步的实现对调节器的具体设计。关键词：双闭环转；速调节器；电流调节器-19-第一章双闭环直流调速系统的工作原理1.1晶闸管-电动机直流调速系统图1.1是V-M系统的简单原理图。图中V是晶闸管变流装置，可以是单相、三相或更多相数，半波、全波、半控、全控等类型，通过调节

6、触发装置GT的控制电压Uc来移动触发脉冲的相位，以改变整流电压Ud，从而实现平滑调速。由于V-M系统具有调速范围大、精度高、动态性能好、效率高、易控制等优点，且已比较成熟，因此已在世界各主要工业国得到普遍应用。-图1.1晶闸管-电动机直流调速系统（V-M系统）但是，晶闸管还存在以下问题：（1）由于晶闸管的单向导电性，给系统的可逆运行造成困难；（2）由于晶闸管元件的过载能力小，不仅要限制过电流和反向过电压，而且还要限制电压变化率（du/dt）和电流变化率(di/dt)，因此必须有可靠的保护装置和符合要求的散热条件

7、；（3）当系统处于深调速状态，即在较低速下运行时，晶闸管的导通角小，使得系统的功率因数很低，并产生较大的谐波电流，引起电网电压波形畸变，对电网产生不利影响；（4）由于整流电路的脉波数比直流电动机每对极下的换向片数要小得多，因此，V-M系统的电流脉动很严重。-19-第二章控制系统的设计2.1设计内容和要求为某生产机械设计一个调速范围宽、起制动性能好（可选做）的直流双闭环系统。已知系统中直流电动机主要数据如下：１）直流电机型号：Ｚ２－４１型，直流电机额定数据：PN=１８KW，UN=２２０V，IN=９４A，nN=1０

8、００r/min，电枢回路总电阻R=0.４５Ω。电磁时间常数Ｔｌ＝０．０２９７ｓ，机电时间常数Ｔｍ＝０.４２７ｓ，电动机系数Ｃｅ＝０.２０５９Ｖ·ｍｉｎ／ｒ２）主要技术指标：调速范围０－１０００ｒ／ｍｉｎ，电流过载倍数λ=1.5，系统静特性良好，无静差（静差率s≤2）３）动态性能指标：转速超调量δn＜8%，电流超调量δi＜5%，动态速降Δn≤8-10%，调速系统的过渡过程时间（调节时间）