带电流截止负反馈的转速单闭环直流调速系统的设计及仿真_机械制造-工业自动化.pdf
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1、-.word.zl-专业课程实践训练报告 本次实践训练的要“带电流截止负反应的转速闭环直流调速系统的设计与仿真。(一)设计参数 1)电动机：额定数据为 10kv，220v,52A，1460r/min，电枢电阻 RS=0.5,飞轮力矩 GD 2=10N.m 2。2)晶闸管装置：三相桥式可控整流电路，整流变压器 Y/Y 联结，二次线电压 E2t=230v,触发整流环节的放大系数 Ks=40。3)V-M系统主电路总电阻 R=1。4)测速发电机：永磁式，ZYS231/110 型；额定数据为 23.1w，110v，0.18A，1800r/min。5)系统静动态指标：稳态无静差，调速指标 D=10，s 5
2、 6)电流截止负反应环节：要求参加适宜的电流截止负反应环节，使电动机的最大电流限制 1.5-2 IN。(二)设计要求 1)闭环系统稳定。2)在给定和扰动信号作用下，系统稳态无静差。(三)设计任务 1)根据题目要求，分析论证确定系统的组成，画出系统组成的原理框图；2)对转速单闭环直流调速系统进展稳态分析及参数设计计算；-.word.zl-3)绘制原系统的动态构造图;4)动态稳定性判断，校正，选择转速调节器并进展设计；5)绘制校正后系统的动态构造图；6)应用 MATLAB 软件对转速单闭环直流调速系统进展仿真，验证所设计的调节器是否符合设计要求；7)参加电流截止负反应环节；8)应用 MATLAB
3、软件对带电流截至负反应的转速单闭环直流调速系统进展仿真，完善系统。(四)原理 1)闭环调速系统组成原理 与电动机同轴安装一个测速发电机，从而产生与转速成正比的负反应电压 Un，与给定电压 Un*相比拟后，得到转速偏差电压，经过放大器 A,产生电力电子变换器 UPE 所需的控制电压 Uc，用以控制电动动机额定数据为电枢电阻飞轮力矩晶闸管装置三相桥式可控整流电路整流变压器联结二次线电压触发整流环节的放大系数系统主电路总电阻测速发电机永磁式型额定数据为系统静动态指标稳态无静差调速指标电流截止负反应环节要 统稳态无静差三设计任务根据题目要求分析论证确定系统的组成出系统组成的原理框图对转速单闭环直流调速
4、系统进展稳态分析及参数设计计算绘制原系统的动态构造图动态稳定性判断校正选择转速调节器并进展设计绘制校正后系 止负反应环节应用软件对带电流截至负反应的转速单闭环直流调速系统进展仿真完善系统四原理闭环调速系统组成原理与电动机同轴安装一个测速发电机从而产生与转速成正比的负反应电压与给定电压相比拟后得到转速偏差电压经-.word.zl-机的转速。PI 调节器作用是使系统无静差 电流截止负反应的作用是在电动机发生超载或堵转的时候电流截止负反应和给定信号相比拟抵消。使电动机处于停顿运行状态，以保护电机。(五)闭环直流调速系统稳态参数的计算 1额定负载时的稳态速降应为:7.68r/min min/68.7
5、min/)05.0 1(1005.0 1460)1(r rs Ds nnNcl 2闭环系统应有的开环放大系数：计算电动机的电动势系数：0.1329V.min/r r V r VnR I UCNa N Nemin/1329.0 min/14605.0 52 220 闭环系统额定速降为：391.27r/min min/27.391 min/1329.01 52r rCR IneNop 闭环系统的开环放大系数为：49.9 9.49 168.727.3911 clopnnK 3计算转速负反应环节的反应系数和参数 测速发电机的电动势：0.0611V.min/r r V min/0611.01800r/m
6、in110VCetg 转速反应电压：16.05 V=2Cetg 2取 0.18 动机额定数据为电枢电阻飞轮力矩晶闸管装置三相桥式可控整流电路整流变压器联结二次线电压触发整流环节的放大系数系统主电路总电阻测速发电机永磁式型额定数据为系统静动态指标稳态无静差调速指标电流截止负反应环节要 统稳态无静差三设计任务根据题目要求分析论证确定系统的组成出系统组成的原理框图对转速单闭环直流调速系统进展稳态分析及参数设计计算绘制原系统的动态构造图动态稳定性判断校正选择转速调节器并进展设计绘制校正后系 止负反应环节应用软件对带电流截至负反应的转速单闭环直流调速系统进展仿真完善系统四原理闭环调速系统组成原理与电动机
7、同轴安装一个测速发电机从而产生与转速成正比的负反应电压与给定电压相比拟后得到转速偏差电压经-.word.zl-转速反应系数为：0.010998 V.min/r 4)计算运算放大器的放大系数和参数 运算放大器放大系数 Kp为:12.27 运算放大器型号：R0=40K，R1=490.8 K 5)判断系统的稳定性计算：电枢回路的总电感为 17.70mH min2 693.0dIUL V VUU l 8.1323230322 系统中各环节的时间常数：电磁时间常数 Tl:0.018S 机电时间常数 Tm:0.158S 动机额定数据为电枢电阻飞轮力矩晶闸管装置三相桥式可控整流电路整流变压器联结二次线电压触
8、发整流环节的放大系数系统主电路总电阻测速发电机永磁式型额定数据为系统静动态指标稳态无静差调速指标电流截止负反应环节要 统稳态无静差三设计任务根据题目要求分析论证确定系统的组成出系统组成的原理框图对转速单闭环直流调速系统进展稳态分析及参数设计计算绘制原系统的动态构造图动态稳定性判断校正选择转速调节器并进展设计绘制校正后系 止负反应环节应用软件对带电流截至负反应的转速单闭环直流调速系统进展仿真完善系统四原理闭环调速系统组成原理与电动机同轴安装一个测速发电机从而产生与转速成正比的负反应电压与给定电压相比拟后得到转速偏差电压经-.word.zl-sC CR GDTm em158.01329.03013
9、29.0 3751 103752 晶闸管装置的滞后时间常数 Ts:0.00167S 63.10300167.0 017698.000167.0)00167.0 017698.0(158.0)(22 s ls s l mT TT T T TK 计算出开环放大系数应满足的稳定条件为 K 103.48，又因为 K=40.6，所以系统稳定。6)PI 调节器设计 原始系统的开环传递函数)1)(1()(2 s T s T T s TKs Wm l m s 原始闭环系统的开环传递函数)1 00167.0)(1 0203.0)(1 1377.0(50)(s s ss W 参数计算 11126.71377.01
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- 关 键 词：
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