雙閉環(huán)直流可逆調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計

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1、課程設(shè)計任務(wù)書題目:邏輯無環(huán)流直流可逆調(diào)速系統(tǒng)建模與仿真初始條件：1．技術(shù)數(shù)據(jù)：直流電動機：PN=55KW,UN=220V,IN=287A,nN=1500r/min,Ra=0.1Ω最大允許電流Idbl=1.5IN,(GD2=46.57N.m2)三相全控整流裝置：Ks=40,電樞回路總電阻R=0.15Ω，系統(tǒng)主電路：Tm=0.12s，Tl=0.03s濾波時間常數(shù)：Toi=0.002s,Ton=0.012s,其他參數(shù)：Unm*=8V,Uim*=8V,Ucm=8V2．技術(shù)指標(biāo)穩(wěn)態(tài)指標(biāo)：無靜差（靜差率s≤2,調(diào)速范圍D≥10）動態(tài)指標(biāo)：電流超調(diào)量：≤5%，起動到額定轉(zhuǎn)速時的超調(diào)量：≤8%，（按退飽

2、和方式計算）要求完成的主要任務(wù):（包括課程設(shè)計工作量及其技術(shù)要求，以及說明書撰寫等具體要求）1．技術(shù)要求：(1)該調(diào)速系統(tǒng)能進(jìn)行平滑的速度調(diào)節(jié)，負(fù)載電機可逆運行，具有較寬的調(diào)速范圍（D≥10），系統(tǒng)在工作范圍內(nèi)能穩(wěn)定工作(2)系統(tǒng)靜特性良好，無靜差（靜差率s≤2）(3)動態(tài)性能指標(biāo)：轉(zhuǎn)速超調(diào)量δn＜8%，電流超調(diào)量δi＜5%，動態(tài)速降Δn≤10%，調(diào)速系統(tǒng)的過渡過程時間（調(diào)節(jié)時間）ts≤1s(4)系統(tǒng)在5%負(fù)載以上變化的運行范圍內(nèi)電流連續(xù)(5)調(diào)速系統(tǒng)中設(shè)置有過電壓、過電流等保護(hù)，并且有制動措施2．設(shè)計內(nèi)容：(1)根據(jù)題目的技術(shù)要求，分析論證并確定主電路的結(jié)構(gòu)型式和閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成，畫出

3、系統(tǒng)組成的原理框圖(2)根據(jù)雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)原理圖,分析轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器的作用,(3)通過對調(diào)節(jié)器參數(shù)設(shè)計,得到轉(zhuǎn)速和電流的仿真波形，并由仿真波形通過MATLAB來進(jìn)行調(diào)節(jié)器的參數(shù)調(diào)節(jié)。(4)繪制V-M雙閉環(huán)直流可逆調(diào)速系統(tǒng)的電氣原理總圖（要求計算機繪圖）(5)整理設(shè)計數(shù)據(jù)資料，課程設(shè)計總結(jié)，撰寫設(shè)計計算說明書時間安排：查閱資料12月21-12月23任務(wù)設(shè)計12月24-12月30校正打印12月31指導(dǎo)教師簽名：年月日系主任（或責(zé)任教師）簽名：年月日摘要晶閘管反并聯(lián)的電樞可逆線路是可逆調(diào)速系統(tǒng)的典型線路之一。這種線路有能實現(xiàn)可逆運行、回饋制動等優(yōu)點，但也會產(chǎn)生環(huán)流。為保證系統(tǒng)安全，必

4、須消除其中的環(huán)流。所謂邏輯無環(huán)流系統(tǒng)就是在一組晶閘管工作時，用邏輯電路封鎖另一組晶閘管的觸發(fā)脈沖，使該組晶閘管完全處于阻斷狀態(tài)，從根本上切斷環(huán)流通路。這種系統(tǒng)不僅能實現(xiàn)邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速，還是交一交變頻的基礎(chǔ)。本文采用Matlab的Simulink和PowerSystem工具箱，介紹如何實現(xiàn)邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的建模與仿真。邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)省去了環(huán)流電抗器，沒有了附加的環(huán)流損耗，節(jié)省變壓器和晶閘管裝置的附加設(shè)備容量。和有環(huán)流系統(tǒng)相比，因換流失敗造成的事故率大為降低。本文對邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究，對DLC（邏輯控制器）、ACR和ASR的參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計，給出了仿真

5、結(jié)果和分析。關(guān)鍵詞:無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)邏輯控制器MatlabSimulinkPowerSystem目錄1設(shè)計任務(wù)與方案12邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)分析22.1可逆V-M直流調(diào)速系統(tǒng)的環(huán)流問題22.2移相方法a=b配合控制22.3邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的組成與工作原理42.4無環(huán)流邏輯控制器53邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計63.1主要參數(shù)計算63.2主電路設(shè)計73.3DLC（邏輯控制器）設(shè)計73.4電流調(diào)節(jié)器設(shè)計103.4.1電流環(huán)結(jié)構(gòu)框圖的化簡103.4.2確定時間常數(shù)113.4.3選擇電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)113.4.4計算電流調(diào)節(jié)器參數(shù)113.4.5校驗近似條件123.4.6計算調(diào)

6、節(jié)器電阻電容123.5轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器設(shè)計123.5.1確定時間常數(shù)133.5.2選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)133.5.3計算轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)133.5.4檢驗近似條件133.5.5計算調(diào)節(jié)器電阻和電容143.5.6校核轉(zhuǎn)速超調(diào)量144系統(tǒng)建模與仿真154.1邏輯控制器的建模154.2總系統(tǒng)建模164.2.1各部分的傳遞函數(shù)164.2.2傳遞函數(shù)建模174.2.3利用PowerSystem工具箱的物理模型建模194.3仿真結(jié)果214.3.1邏輯控制器（DLC）仿真214.3.2電機正反轉(zhuǎn)仿真224.4仿真結(jié)果分析225總結(jié)245.1心得體會245.2改進(jìn)意見及展望24參考文獻(xiàn)25附錄電氣原理圖26邏輯無環(huán)

7、流直流可逆調(diào)速系統(tǒng)建模與仿真1設(shè)計任務(wù)與方案在可逆調(diào)速系統(tǒng)中，往往采用既沒有直流平均環(huán)流，又沒有脈動環(huán)流的無環(huán)流可逆系統(tǒng)，無環(huán)流可逆系統(tǒng)省去了環(huán)流電抗器，沒有了附加的環(huán)流損耗，節(jié)省變壓器和晶閘管裝置的附加設(shè)備容量。和有環(huán)流系統(tǒng)相比，因換流失敗造成的事故率大為降低。因此，邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)在生產(chǎn)中被廣泛運用。本文通過對邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)仿真分析，研究了邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)各個重要環(huán)節(jié)的設(shè)計，仿真結(jié)果證明了