直流電動機調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計-直流電機轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計

《直流電動機調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計-直流電機轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、直流電動機調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計直流電機轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計報告設(shè)計人：班級：電氣優(yōu)創(chuàng)0801學(xué)號：同組人：直流電機調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計目錄第一章設(shè)計任務(wù)-1-一、設(shè)計內(nèi)容：-1-二、設(shè)計要求：-1-三、設(shè)計參數(shù)：-1-第二章直流電動機轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計-1-一、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成及其靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖-1-1、雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成-1-2、穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖-1-二、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)模型-1-三、按工程方法設(shè)計雙閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)節(jié)器-1-1、電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計計算-1-2、轉(zhuǎn)速調(diào)

2、節(jié)器的設(shè)計計算-1-3調(diào)速系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)-1-四、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)單閉環(huán)實驗-1-1、原理圖各部分電路-1-2、測試結(jié)果-1-五、自我評定-1-參考資料-1-附錄一速度反饋電路原理圖附錄二元件清單直流電機調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計第一章設(shè)計任務(wù)一、設(shè)計內(nèi)容：1、根據(jù)給定參數(shù)設(shè)計轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。2、根據(jù)給定參數(shù)設(shè)計轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，使用模擬電路元件實現(xiàn)轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。二、設(shè)計要求：1、根據(jù)設(shè)計要求完成單閉環(huán)、雙閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)參數(shù)設(shè)計計算、判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性、繪制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖2、按工程設(shè)計方

3、法設(shè)計轉(zhuǎn)速單閉環(huán)、轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器，選擇調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)、利用伯德圖完成系統(tǒng)動態(tài)校正、計算系統(tǒng)的穩(wěn)定余量γ及GM、計算調(diào)節(jié)器參數(shù)、繪制系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖3、設(shè)計采用模擬調(diào)節(jié)器及MOSFET功率器件實現(xiàn)的轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，繪制控制電路及主電路電路圖4、測試單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的PWM驅(qū)動信號波形、PWM電壓波形、電機電流波形、轉(zhuǎn)速反饋波形和直流電動機轉(zhuǎn)速及控制電路各單元的相關(guān)波形提交完整的直流電動機轉(zhuǎn)速單閉環(huán)、轉(zhuǎn)速電流雙環(huán)閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計、測試報告書三、設(shè)計參數(shù)：1、直流電動機參數(shù)：PN=20W

4、、UN=24V、IN=1.5A、nN=3000r/min、電樞電阻Ra=1.8Ω電樞電感La=9.76mH、GD2=16.68N·cm2、Tm=35ms2、測速發(fā)電機參數(shù)：Un=80V，nN=3000r/min，PN=16W，IN=200mA，負(fù)載電阻R=400Ω3、PWM主電路：驅(qū)動頻率f≥100kHz，R=2.7+1.8=4.5Ω4、設(shè)計指標(biāo)轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)：U*n=10V，Uim=10V，Idm=1.5IN，σi≤5%，σn≤10%。-15-直流電機調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計第二章直流電動機轉(zhuǎn)速

5、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計一、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成及其靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖1、雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)是由單閉環(huán)自動調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展而來的。單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)使用了一個比例積分調(diào)節(jié)器組成速度調(diào)節(jié)器可以得到轉(zhuǎn)速的無靜差調(diào)節(jié)。從擴大調(diào)速范圍的角度來看,單環(huán)系統(tǒng)已能基本上滿足生產(chǎn)機械對調(diào)速的要求。但是,任何調(diào)速系統(tǒng)總是需要啟動與停車的,從電機能承受的過載電流有一定限制來看,要求啟動電流的峰值不要超過允許數(shù)值。為達(dá)到這個目的,采用電流截止負(fù)反饋的系統(tǒng),它能得到啟動電流波形,見圖2-1中實線所示。波形的峰

6、值正好達(dá)到直流電動機所允許的最大沖擊電流,其啟動時間為。圖2-1帶有截止負(fù)反饋系統(tǒng)啟動電流波形實際的調(diào)速系統(tǒng),除要求對轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整外,很多生產(chǎn)機械還提出了加快啟動和制動過程的要求,例如可逆軋鋼,龍門刨床都是經(jīng)常處于正反轉(zhuǎn)工作狀態(tài)的,為了提高生產(chǎn)率,要求盡量縮短過渡過程的時間。從圖2.1啟動電流變化的波形可以看到,電流只在很短的時間內(nèi)就達(dá)到了最大允許值,而其他時間的電流均小于此值,可見在啟動過程中,電機的過載能力并沒有充分利用。如果能使啟動電流按虛線的形狀變化,充分利用電動機的過載能力,使電機一直在

7、較大的加速轉(zhuǎn)矩下啟動,啟動時間就會大大縮短,只要就夠了。上述設(shè)想提出一個理想的啟動過程曲線,其特點是在電機啟動時,啟動電流很快加大到允許過載能力值,并且保持不變,在這個條件下,轉(zhuǎn)速得到線性增長,當(dāng)開到需要的大小時,電機的電流急劇下降到克服負(fù)載所需的電流值,對應(yīng)這種要求可控硅整流器的電壓在啟動一開始時應(yīng)為,隨著轉(zhuǎn)速的上升,也上升,達(dá)到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時,。這就要求在啟動過程中把電動機的電流當(dāng)作被調(diào)節(jié)量,-15-直流電機調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計使之維持在電機允許的最大值,并保持不變。這就要求一個電流調(diào)節(jié)器來完成這個任務(wù)。

8、帶有速度調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)便是在這種要求下產(chǎn)生的。如下圖2-2為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)速和電流兩種負(fù)反饋分別起作用，在系統(tǒng)中設(shè)置了兩個調(diào)節(jié)器，分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流，二者之間實行串級聯(lián)接，如圖2-2所示。這就是說把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出當(dāng)作電流調(diào)節(jié)器的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制晶閘管整流器的觸發(fā)裝置。從閉環(huán)結(jié)構(gòu)上看，電流調(diào)節(jié)環(huán)在里面，叫內(nèi)環(huán)；轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)環(huán)在外邊，叫做外環(huán)。這樣就形成了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。為了獲得良好的靜、動態(tài)性能，雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的兩個調(diào)節(jié)器都采用調(diào)節(jié)器。采用型的好