《运动控制系统课程设计》.docx
运动把握系统课程设计一、性质和目的自动化专业、电气工程及其自动化专业的专业课，在学完本课程理论局部之后，通过课程设计使学生稳固本课程所学的理论学问，提高学生的综合运用所学学问，猎取工程设计技能的力气；综合计算及编写报告的力气。二、设计内容1. 依据指导教师所下达的课程设计任务书课程设计。2. 主要设计内容包括：依据任务书要求确定总体设计方案主电路设计：主电路构造设计构造选择、器件选型、考虑器件的保护、变压 器的选型设计；把握电路设计：把握方案的选择、把握器设计保护电路的选择和设计调速系统的设计原理图，调速性能分析、调速特点3. 编写具体的课程设计说明书一份，并画出调速系统的原理图。三、设计目的1. 娴熟把握主电路构造选择方法、主电路元器件的选型计算方法。2. 娴熟把握保护方式的配置及其整定计算。3. 把握触发把握电路的设计选型方法。4. 把握速度调整器、电流调整器的典型设计方法。5. 把握绘制系统电路图绘制方法。6. 把握说明书的书写方法。四、对设计成品的要求1. 图纸的要求：1） 图纸要符合国家电气工程制图标准；2） 图纸大小标准化；3） 布局合理、美观。2. 对设计说明书的要求1） 说明书中应包括如下内容名目课题设计任务书；调速方案的论证分析从经济性能和技术性能方面进展分析论证和选择；所要完成的设计内容变压器的接线方式确定和选型； 主电路元器件的选型计算过程及结果；把握电路、保护电路的选型和设计；调速系统的总结线图系统电路设计及结果。2） 说明书的书写要求文字简明扼要，理论正确，程序功能完备，框图清楚明白。字迹工整；书写整齐，参照教务系统中的毕业论文的格式要求。直流电机调速系统设计任务书1 组：NaimNNN直流他励电动机：功率 P 1.1kW，额定电压 U =220V，额定电流 I =6.7A，磁极对数P=1，n =1500r/min,励磁电压 220V,电枢绕组电阻 R =2.34,主电路总电阻 R7，L 246.25mH(电枢电感、平波电感和变压器电感之和)，Ks=58.4，机电时间常数 Tm=116.2ms，滤波时间常数 Ton=Toi=0.00235s，过载倍数 1.5，电流给定最大值 U *=10V，速度给定最大值Un*=10V。2 组：NNNNaimn直流他励电动机：功率 P 22kW，额定电压 U =220V，额定电流 I =116A,磁极对数 P=2， n =1500r/min, 励磁电压 220V, 电枢绕组电阻 R =0.112,主电路总电阻 R 0.32 ， L 37.22mH(电枢电感、平波电感和变压器电感之和)，电磁系数 Ce=0.138 V.minr，Ks=22，电磁时间常数 Tl=0.116ms，机电时间常数 Tm=0.157ms，滤波时间常数Ton=Toi=0.00235s，过载倍数 1.5，电流给定最大值 U*=10V，速度给定最大值 U *=10V。3 组：NNNN直流他励电动机：功率 P 145kW，额定电压 U =220V，额定电流 I =733A,磁极对数P=2，n =430r/min,励磁电压 220V,电枢绕组电阻 Ra=0.0015,主电路总电阻 R0.036， Ks=41.5 ， 电磁时间常数 Tl=0.0734ms ， 机电时间常数 Tm=0.0926ms ， 滤波时间常数imnTon=Toi=0.01s，过载倍数 1.2，电流给定最大值 U *=8V，速度给定最大值 U *=10V。4 组：NNNN直流他励电动机：功率 P 145kW，额定电压 U =220V，额定电流 I =6.5A,磁极对数 P=1， n =1500r/min,励磁电压 220V,电枢绕组电阻 Ra=3.7,主电路总电阻 R7.4，Ks=27，电磁时间常数 Tl=0.033ms，机电时间常数Tm=0.26ms，滤波时间常数Toi=0.0031s，Ton=0.01s，过载倍数 1.5，电流给定最大值Uim*=8V，速度给定最大值Un*=10V，0.77V/A，0.007 Vminr5 组：ddIGBT 组成的直流斩波调速系统。设计要求：U =110V，I =8A，系统连续可调，稳压精度小于 1%，有限流保护。6 组：由三相零式晶闸管整流装置供电的转速、电流双闭环直流调速系统，直流他励电动机： 功率 PN60kW，额定电压 UN=220V，额定电流 IN=308A,磁极对数 P=2，nN=1000r/min,电动势系数 Ce=0.196V. min / r,电枢绕组电阻 Ra=0.09,主电路总电阻 R0.18，Ks=35，电磁时间常数 Tl=0.012s，机电时间常数 Tm=0.12s，电流反响滤波时间常数 Toi=0.0025s，转速反imcm馈滤波时间常数 Ton=0.015s，过载倍数 1.1，额定转速时的给定电压Un*N=10V，调整器 ASR、ACR 饱和输出电压 U *=8V，U =6.5V。系统的静、动态指标为：稳态无静差，调速范围为 D=10，电流超调量s 5%，空载启动到额定转速时的转速超调量s10%。in7 组：由三相桥式晶闸管整流装置供电的转速、电流双闭环直流调速系统，直流他励电动机： 功率 PN555kW，额定电压 UN=750V，额定电流 IN=760A,nN=375r/min, 电动势系数 Ce=1.82V. min / r,电枢绕组电阻 Ra=0.07,主电路总电阻 R0.14，Ks=75，电磁时间常数 Tl=0.031s，TT机电时间常数=0.112s，电流反响滤波时间常数=0.002s，转速反响滤波时间常数moiTon=0.02s，过载倍数 1.5，设调整器输入输出电压 Unm*= Uim*=U=10V。调整器输入电阻cmi0R =40 k。设计指标：系统稳态无静差，电流超调量s 5%，空载启动到额定转速时的转速s超调量n10%。8 组：由三相桥式晶闸管整流装置供电的转速、电流双闭环直流调速系统，直流他励电动机： 功率 PN25kW，额定电压 UN=220V，额定电流 IN=136A,nN=1460r/min, 电动势系数 Ce=0.132V. min / r,电枢绕组电阻 Ra=0.15,主电路总电阻 R0.5，Ks=40，电磁时间常数 Tl=0.03s，TT机电时间常数=0.18s，电流反响滤波时间常数=0.002s，转速反响滤波时间常数moiTon=0.01s，过载倍数 1.5，设调整器输入输出电压 Unm*= Uim*=U=10V。调整器输入电阻cmi0R =40 k。设计指标：系统稳态无静差，电流超调量s 5%，空载启动到额定转速时的转速s超调量n10%。9 组：一转速、电流双闭环把握的 H 型双极式 PWM 直流调速系统，电动机参数：功率 PN200W， 额定电压 UN=48V，额定电流 IN=3.7A,nN=200r/min, 电动势系数 Ce=0.12V. min / r ,电枢绕组电阻 Ra=6.5,主电路总电阻 R8，电磁时间常数 Tl=0.015s，机电时间常数Tm=0.2s，电流反响滤波时间常数 Toi=0.001s，转速反响滤波时间常数 Ton=0.005s，过载倍数 2，设调整器输入输出电压 Unm*= Uim*=Ucm=10V。已计算出全控型器件的开关频率 f=1kHz ,PWM 环节的放大倍数 Ks=4.8，调整器输入电阻 R0=40 k。设计指标：系统稳态无静差，电流超调量s 5%，空载启动到额定转速时的转速超调量s20%。in10 组：一个 V-M 直流调速系统，电动机参数：功率PN1.1 kW，额定电压 UN=110V，额定电流IN=13A,nN=1500r/min,电枢绕组电阻 Ra=1,励磁电压 110V，励磁电流 0.8A，极数 2p=2。设计指标要求：调速范围 D=10，静差率 s10%，制动快速平稳。11 组：一个 V-M 直流调速系统，电动机参数：功率 PN10 kW，额定电压 UN=220V，额定电流IN=55A,nN=1000r/min,电枢绕组电阻 Ra=0.5,电枢电感 LD=7Mh，励磁电压 220V，励磁电流1.6A，极数 2p=4。设计指标要求：调速范围 D=10，静差率 s5%，电流脉动系数 Si5%。12 组李荣生 p110：ms某直流调速系统，主电动机技术数据：额定电压 UN=48V，额定电流 IN=3.7A,nN=200r/min,电枢绕组电阻 Ra=6.5,电枢回路总电阻 R=8， 电磁时间常数 Tl=5ms，机电时间常数T =200ms，电源电压 U =60V，给定值和ASR、ACR 的输出限幅值均为 10V，电流反响系数0.77V/A，转速反响系数 0.007 Vminr，电动势系数 Ce=0.18V. min / r ,试对该系统进展设计。沟通电机调速系统设计任务书1 组：绕线式转子三相异步电动机：PN45kW， nN=1480r/min，U1N=380V，I1N=85.9A，fN=50Hz，m=91.5%，cos=0.87，E2N=340V，I2N=81A，/ 联结， =3，J=2.367kg.m2。要求：最大负载功率为 35kW，电机不行逆转，传动系统能实现无级平滑调速，调速范围 D=3，生产过程中有较高的调速精度，低速时静差率 s0.0，1系统动态指标要求电流超调量小，转速抗干扰性能及跟随性能好，电动机能完全脱离调速装置，在正常接线方式下“高速”运转。1 组：绕线式转子三相异步电动机：P 42kW， n =1400r/min，U =380V，I =80A，f =50Hz，NN1N1NN=90%，cos=0.85，E=345V，I =80A，/联结， =3，J=2.465kg.m2。给定电压U * 、转2N2Nmn速调整器和电流调整器的输出限幅值均为 10V，转速滤波时间常数 T =0.01s。on要求：最大负载功率为 30kW，电机不行逆转，传动系统能实现无级平滑调速，调速范围D=3，生产过程中有较高的调速精度，低速时静差率S0.01，系统动态指标要求电流超调量小，转速抗干扰性能及跟随性能好。2 组：电机额定数据： P =630kW,N =370r/min，定子额定电压 U =6000V，定子额定电流NN1NI =84A，转子开路线电压 3E943V ,转子额定电流 I =413A，允许电流过载倍数=1.5，1N202N系统运动局部的总飞轮惯量 GD2=7848N.m2，转子回路整流器和逆变器均承受三相桥式电路。给定电压U* 、转速调整器和电流调整器的输出限幅值均为 8V，转速滤波时间常数 T=0.01s。non要求：电机不行逆转，传动系统能实现无级平滑调速，调速范围 D=2，生产过程中有较高的调速精度，低速时静差率 S0.05，系统动态指标要求电流超调量小，转速抗干扰性能及跟随性能好。3 组：绕线式转子三相异步电动机： P 125kW， n =525r/min，U =380V，I =266A，f =50Hz，NN1N1NNE =445V，I =180A，/联结，=2，GD2=2325N.m2。给定电压U * 、转速调整器和电流调整2N2Nn器的输出限幅值均为分别为 10V 和 8V，转速滤波时间常数 T =0.02s。on要求：电机不行逆转，传动系统能实现无级平滑调速，调速范围 D=4，生产过程中有较高的调速精度，低速时静差率 S0.01，系统动态指标要求电流超调量小，转速抗干扰性能及跟随性能好。4 组：绕线式转子三相异步电动机： P 120kW， n =525r/min，U =380V，I =266A，f =50Hz，NN1N1NNE =445V，I =180A，/联结，=1.5，GD2=2536N.m2。给定电压U * 、转速调整器和电流调2N2Nn节器的输出限幅值均为分别为 12V，转速滤波时间常数 T =0.02s。on要求：电机不行逆转，传动系统能实现无级平滑调速，调速范围 D=2，生产过程中有较高的调速精度，低速时静差率 S0.01，系统动态指标要求电流超调量小，转速抗干扰性能及跟随性能好。5 组：绕线式转子三相异步电动机： P 480kW， n =592r/min，U =6000V，I =60A，f =50Hz，NN1N1NNE =754V，I =397A，=2，GD2=4875N.m2。给定电压U * 、转速调整器和电流调整器的输出限2N2Nn幅值均为分别为 10V，转速滤波时间常数 T =0.01s。on要求：电机不行逆转，传动系统能实现无级平滑调速，调速范围 D=3，生产过程中有较高的调速精度，低速时静差率 S0.05，系统动态指标要求电流超调量小，转速抗干扰性能及跟随性能好。注明：以上 5 组均设计为双闭环串级调速系统。6 组：变频调速系统的设计，异步电动机：P 4kW， n =630r/min，U =380V，I =11.4A，NNAB1f =50Hz，极对数为 4，=1.5，GD2=196.2N.m2。给定电压U * 、双闭环交-直交变频调速系1n统，给定电压、转速调整器和电流调整器的输出限幅值均为分别为 10V，转速滤波时间常数T =0.01s。on7 组：双闭环沟通调压调速系统，电机参数：P 45kW， n =1480r/min，U =380V，I =100A，NNn1f =50Hz，极对数为 2，=1.5，J=2.367N.m2。给定电压U * 、转速开环交-直交变频调速系1n统，给定电压、电压调整器和电流调整器的输出限幅值均为分别为 10V，转速滤波时间常数T =0.01s。on电机的构造参数大家也可以不用我给的，可以自己选则，设计题目和任务大家也可自己拟定,自己拟定的题目和设计任务拿给我看，我同意就可以做了。
