《交直流调速系统系统课程设计》

《交直流调速系统》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，在学完本课程理论部分之后，通过课程设计使学生巩固本课程所学的理论知识，提高学生的综合运用所学知识，获取工程设计技能的能力；综合计算及编写报告的能力。

二、设计内容

1.根据指导教师所下达的《课程设计任务书》课程设计。

2.主要内容包括：

（１）根据任务书要求确定总体设计方案

（２）主电路设计：主电路结构设计（结构选择、器件选型、考虑器件的保护）、变压器的选型设计；

（３）控制回路设计：控制方案的选择、控制器设计

（４）保护电路的选择和设计

（５）调速系统的设计原理图，调速性能分析、调速特点

3.编写详细的课程设计说明书一份。

三、设计内容与要求

1.熟练掌握主电路结构选择方法、主电路元器件的选型计算方法。

2.熟练掌握保护方式的配置及其整定计算。

3.掌握触发控制电路的设计选型方法。。

４.掌握速度调节器、电流调节器的典型设计方法。

５.掌握绘制系统电路图绘制方法。

６.掌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）图纸大小规格化（例如：1＃图，2＃图）；

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

①目录

②课题设计任务书；

③调速方案的论证分析（至少有两种方案，从经济性能和技术性能方面进行分析论证）和选择；

④所要完成的设计内容

⑤变压器的接线方式确定和选型；

⑥主电路元器件的选型计算过程及结果；

⑦控制电路、保护电路的选型和设计；

⑧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

①文字简明扼要，理论正确，程序功能完备，框图清楚明了。

②字迹工整；书写整齐，使用统一规定的说明书用纸。

③图和表格不能徒手绘制。

④附参考资料说明。

《交直流调速系统》课程设计任务书

一、课程设计的主要任务

（一）系统各环节选型 1、主回路方案确定。

2、控制回路选择：变频器、给定器、调节放大器、触发器、稳压电源、电流截止环

节，调节器的限幅值路、电流、电压检测环节（须对以上环节画出线路图，说明其原理）。

（二）主要电气设备的计算和选择

1、变压器计算：变压器原副边电压、电流、容量以及联接组别选择。

2、电力电子器件：电压定额、电流定额计算及定额选择。

3、系统各主要保护环节的设计：快速熔断器计算选择、阻容保护计算选择计算。

4、平波电抗器选择计算或滤波电路的选择。 （三）系统参数计算

1、电流调节器ACR 中i i R C 、 计算。

2、转速调节器ASR 中n n R C 、

计算。 输入电阻均为40K Ω。

3、动态性能指标计算（包括空载起动到额定转速超调量的计算和过渡过程的时间的

计算以及空载起动到额定转速所需时间的计算）。

（四）画出调速系统电气原理图。

1组：

直流他励电动机：功率P N ＝1.1KW ，额定电流I N =6.7A ，磁极对数P=1，n N =1500r/min,励磁电压220V,电枢绕组电阻R a =2.34Ω,主电路总电阻R ＝7Ω，L ∑＝246.25Mh(电枢电感、平波电感和变压器电感之和)，K s =58.4，机电时间常数T m =116.2ms ，滤波时间常数T on =T oi =0.00235s ，

过载倍数λ＝1.5，电流给定最大值 10V U im

=*，速度给定最大值 10V U n =*

2组：

直流他励电动机：功率P N ＝22KW ，额定电压U N =220V ，额定电流I N =116A,磁极对数P=2，n N =1500r/min,励磁电压220V,电枢绕组电阻R a =0.112Ω,主电路总电阻R ＝0.32Ω，L ∑＝37.22mH(电枢电感、平波电感和变压器电感之和)，电磁系数C e =0.138 Vmin ／r ，K s =22，电磁时间常数T L =0.116ms ，机电时间常数T m =0.157ms ，滤波时间常数T on =T oi =0.00235s ，过载倍

数λ＝1.5，电流给定最大值 10V U im

=*，速度给定最大值 10V U n =*

3组：

直流他励电动机：功率P N ＝145KW ，额定电压U N =220V ，额定电流I N =733A,磁极对数P=2，n N =430r/min,励磁电压220V,电枢绕组电阻Ra=0.0015Ω,主电路总电阻R ＝0.036Ω，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Ton=Toi=0.01s ，过载倍数λ＝1.2，电流给定最大值

8V U im =*，速度给定最大值

10V U n =*

4组：

直流他励电动机：功率P N ＝145KW ，额定电压U N =220V ，额定电流I N =6.5A,磁极对数P=1，n N =1500r/min,励磁电压220V,电枢绕组电阻Ra=3.7Ω,主电路总电阻R ＝7.4Ω，Ks=27，电磁时间常数T L =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λ＝1.5，电流给定最大值

8V U im =*

，速度给定最大值

10V U n =*

，β＝0.77V/A ，

α＝0.007 Vmin ／r

5组：

直流他励电动机：功率P N ＝60KW ，额定电压U N =220V ，额定电流I N =308A,磁极对数P=2，n N =1000r/min,励磁电压220V,电枢绕组电阻Ra=0.09Ω,主电路总电阻R ＝0.18Ω，Ks=35，电磁时间常数T L =0.012ms ，机电时间常数Tm=0.12ms ，滤波时间常数Toi=0.0025s ，Ton=0.015s ，过载倍数λ＝1.1，电流给定最大值

8V U im =*

，速度给定最大值

10V U n =*。