直流拖动控制系统项目实施方案
直流拖动控制系统(直流调速方法;直流调速电源;直流调速控制)
电力拖动自动控制系统直流拖动控制系统内容提要⏹直流调速方法⏹直流调速电源⏹直流调速控制引言直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速和快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。
由于直流拖动控制系统在理论上和实践上都比较成熟，而且从控制的角度来看，它又是交流拖动控制系统的基础。
因此，为了保持由浅入深的教学顺序，应该首先很好地掌握直流拖动控制系统。
根据直流电机转速方程Φ-=e K IR U n 直流调速方法n U I R ΦK e 式中—转速（r/min ）；—电枢电压（V ）；—电枢电流（A ）；—电枢回路总电阻（Ω）；—励磁磁通（Wb ）；—由电机结构决定的电动势常数。
（1-1）由式（1-1）可以看出，有三种方法调节电动机的转速：（1）调节电枢供电电压U；（2）减弱励磁磁通 ；（3）改变电枢回路电阻R。
（1）调压调速⏹工作条件：保持励磁Φ= ΦN；保持电阻R = Ra⏹调节过程：改变电压UN→U↓U↓→n↓，n0 ↓⏹调速特性：转速下降，机械特性曲线平行下移。
nn0O II LU NU 1U 2U 3nNn1n2n3调压调速特性曲线（2）调阻调速⏹工作条件：保持励磁Φ= ΦN；保持电压U =UN；⏹调节过程：增加电阻Ra→R↑R ↑→n↓，n0不变；⏹调速特性：转速下降，机械特性曲线变软。
nn0O II LR aR 1R 2R 3nNn1n2n3调阻调速特性曲线（3）调磁调速⏹工作条件：保持电压U =UN；保持电阻R = Ra；⏹调节过程：减小励磁ΦN→Φ↓Φ↓→n↑，n0 ↑⏹调速特性：转速上升，机械特性曲线变软。
nn0OT e T LΦNΦ1Φ2Φ3 nNn1n2n3调磁调速特性曲线三种调速方法的性能与比较对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统来说，以调节电枢供电电压的方式为最好。
改变电阻只能有级调速；减弱磁通虽然能够平滑调速，但调速范围不大，往往只是配合调压方案，在基速（即电机额定转速）以上作小范围的弱磁升速。
直流拖动控制系统
04
直流拖动控制系统调试与优化
系统调试
调试目的：确保系统正常 运行，满足设计要求。
检查电源是否正常；
调试内容
测试系统各部分功能是否 正常；
系统优化
优化方法
优化目标：提高系统性能， 降低能耗，减少维护成本。
01
02
03
调整电机参数；
改进控制算法；
04
05
优化系统布局和布线。
调试具有简单的结构，成本低，但寿命相对较 短，维护成本较高。
无刷直流电机
具有较高的效率和可靠性，但成本较高， 且需要复杂的电子换向电路。
步进直流电机
能够在固定角度内精确转动，常用于需要 精确定位的场合。
伺服直流电机
具有快速响应和精确控制的特点，适用于 需要高精度控制的场合。
直流电机特性
01 调速性能
的负载能力。
智能化
控制系统将集成更多的智能化功能 ，如自适应控制、预测控制等，以 提升系统的自动化和智能化水平。
网络化
通过物联网和工业互联网技术，直 流拖动控制系统将实现更广泛的连 接和远程监控，提高系统的可维护 性和可操作性。
应用领域拓展
新能源领域
随着新能源技术的快速发展，直流拖动控制 系统将在风力发电、太阳能发电等领域得到 广泛应用，为可再生能源的利用提供技术支 持。
控制方式
直流拖动控制系统采用闭环控制方式，通过传感器实时检测机械设备的速度和位置，将检测到的信号反馈给控制 器，控制器根据反馈信号与目标值的比较结果，输出相应的控制信号，调整电机的输入电压或电流，实现对机械 设备的精确控制。
应用领域
数控机床
直流拖动控制系统可用于数控机
床的进给系统，实现高精度的切
电力拖动控制系统课程设计任务书
安徽工程大学课程设计说明书课程设计名称：课程设计题目：指导教师：专业班级：学生姓名：学号：起止日期：总评成绩：某金属加工机床主轴运动控制系统，采用Z2—71型直流电动机拖动，参数如下：额定功率P nom = 10 Kw额定电压U nom = 220 V额定电流I nom = 55 A额定转速n nom=1000 r.p.m飞轮矩GD2 = 1.0 Kg-m2（考虑系统总飞轮矩扩大一倍）励磁方式采用他励（220V）根据生产工艺的要求，调速系统的性能指标为：调速范围 D = 20静差率S≤5 %电动机空载起动到额定转速的时间t s≤2秒负载基本为恒转矩性质，车间交流电源为三相五线制，试设计一个满足要求的机床主轴运动不可逆调速系统。
设计内容：（1）系统方案分析、比较、选择；（2）系统主电路设计及功率元件计算、选择；（3）控制电路设计及系统动、静态参数计算；（4）绘制系统原理图设计成品：设计说明书一份，系统原理图一张（A3号图纸）某金属加工机床主轴运动控制系统，采用Z2—52型直流电动机拖动，参数如下：额定功率P nom = 7.5 Kw额定电压U nom = 440 V额定电流I nom = 20 A额定转速n nom = 1500 r.p.m电枢电阻Ra=0.3飞轮矩GD2 = 0.5 Kg-m2（考虑系统总飞轮矩扩大一倍）励磁方式采用他励（220V）根据生产工艺的要求，调速系统的性能指标为：调速范围D = 30静差率S≤10 %电动机空载起动到额定转速的时间t s≤2秒负载基本为恒转矩性质，车间交流电源为三相五线制，试设计一个满足要求的机床主轴运动不可逆调速系统。
设计内容：（1）系统方案分析、比较、选择；（2）系统主电路设计及功率元件计算、选择；（3）控制电路设计及系统动、静态参数计算；（4）绘制系统原理图设计成品：设计说明书一份，系统原理图一张（A3号图纸）某金属加工机床主轴运动控制系统，采用Z2—42型直流电动机拖动，参数如下：额定功率P nom = 2.2 Kw额定电压U nom = 180 V额定电流I nom = 15.6 A额定转速n nom= 1000 r.p.m飞轮矩GD2 = 0.4 Kg-m2（考虑系统总飞轮矩扩大一倍）励磁方式采用他励（220V）根据生产工艺的要求，调速系统的性能指标为：调速范围 D = 25静差率S≤5 %电动机空载起动到额定转速的时间t s≤2秒负载基本为恒转矩性质，车间交流电源为三相五线制，试设计一个满足要求的机床主轴运动不可逆调速系统。
控制及直流系统设备安装施工方案
目录1.工程概况12.编制依据13。
作业前的准备工作24。
施工流程、施工内容及技术要求25.施工计划66。
质量控制措施及标准67。
安全文明施工措施108。
精细化管理及洁净化安装119。
强制性条文1510。
成品保护2211.环境保护2212。
危险点预控措施2313.附表231。
工程概况1。
1国电哈尔滨平南热电厂规划容量为4×350MW，分期建设，本期工程拟建设2×350MW燃煤发电供热机组,同步建设烟气脱硫、脱硝设施,并留有扩建的条件，属新建工程。
本期新建两台机组，以220kV一级电压接入系统，本期共设两回出线，220kV厂内配电装置采用双母线接线.两台机各设一台主变压器，共用一台启动/备用变压器。
为了优质、高效、安全、准点的完成控制及直流系统设备安装的施工任务,特编制《控制及直流系统设备安装施工方案》。
1。
2 主要工程量110V直流系统屏10面220V 直流系统屏6面交流二次电源屏1面110V蓄电池104只220V蓄电池104只2.编制依据2.1《哈平南2＃机组电气施工组织设计》2。
2东北电力设计院相关图纸2.3《电力建设安全工作规程(火力发电厂部分)》LD5009。
1—20022.4《电气装置安装工程质量检验及评定规程》DL/T5161-20022.5《电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》GB 50171—922。
6《电气装置安装工程蓄电池施工及验收规范》。
GB 50172—922.7《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》.GB 50254—962。
8《电力建设安全健康与环境管理工作规定》国电电源（2002)49号2。
9《工程建设标准强制性条文(电力工程部分）》2011版2。
10国家电网公司《基建安全管理规定》［2010］1020号2。
11《电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》GB 50257-962.12《国电哈尔滨热电厂新建工程质量工艺示范卡》（安装部分）3.作业前的准备工作3。
电力拖动自动控制系统课程设计
《运动控制系统设计》课程设计报告设计题目：转速、电流双闭环直流调速系统设计与实践班级：04 级自动化一班学号:姓名：指导教师：设计时间：2007.11.20 —2007.12.14目录摘要第一章概述第二章设计任务及要求2.1设计任务：2.2设计要求：2.3理论设计3.1方案论证3.2系统设计3.2.1电流调节器设计3.2.1.1确定时间常数3.2.1.2 选择电流调节器结构3.2.1.3计算电流调节器参数3.2.1.4 校验近似条件3.2.1.5 计算调节器电阻和电容3.2.2速度调节器设计3.2.2.1 确定时间常数3.2.2.2 选择转速调节器结构3.2.2.3 计算转速调节器参数3.2.2.4 校验近似条件3.2.2.5 计算调节器电阻和电容3.2.2.6 校核转速超调量第三章系统建模及仿真实验4.1MATLAB 仿真软件介绍4.2仿真建模及实验4.2.1单闭环仿真实验4.2.2双闭环仿真实验4.2.3仿真波形分析第四章实际系统设计及实验5.1 系统组成及工作原理5.2 设备及仪器5.3 实验过程5.3.1 实验内容5.3.2 实验步骤第五章总结与体会参考文献摘要从七十年代开始，由于晶闸管直流调速系统的高效、无噪音和快速响应等优点而得到广泛应用。
双闭环直流调速系统就是一个典型的系统，该系统一般含晶闸管可控整流主电路、移相控制电路、转速电流双闭环调速控制电路、以及缺相和过流保护电路等．给定信号为0～10V直流信号，可对主电路输出电压进行平滑调节。
由于其机械特性硬，调速范围宽，而且是无级调速，所以可对直流电动机进行调压调速。
动静态性能好，抗扰性能佳。
速度调节及抗负载和电网扰动，采用双PI调节器，可获得良好的动静态效果。
电流环校正成典型I型系统。
为使系统在阶跃扰动时无稳态误差，并具有较好的抗扰性能，速度环设计成典型Ⅱ型系统。
根据转速、电流双闭环调速系统的设计方法，用Simulink做了带电流补偿的电压负反馈直流调速系统进行仿真综合调试，分析系统的动态性能，并进行校正，得出正确的仿真波形图。
直流拖动控制系统实验
直流调速系统实验一直流调速系统主要单元调试一．实验目的1．熟悉直流调速系统主要单元部件的工作原理及调速系统对其提出的要求。
2．掌握直流调速系统主要单元部件的调试步骤和方法。
二．实验内容1．调节器的调试2．电平检测器的调试3．反号器的调试4．逻辑控制器的调试三．实验设备及仪器1．MCL系列教学实验台主控制屏。
2．MCL—18组件（适合MCL—Ⅱ)或MCL—31组件（适合MCL—Ⅲ）。
3．MCL—34组件。
4．MEL-11挂箱5．双踪示波器6．万用表四．实验方法实验中所用的各控制单元的原理图见第一章有关内容。
1．速度调节器（ASR）的调试按图6-5接线，DZS(零速封锁器)的扭子开关扳向“解除”。
（1）调整输出正,负限幅值“5”、“6”端接MEL-11挂箱，使ASR调节器为PI调节器，加入一定的输入电压（由MCL—18或主控制屏的给定提供，以下同），调整正、负限幅电位器RP1、RP2，使输出正负值等于 5V。
（2）测定输入输出特性将反馈网络中的电容短接（“5”、“6”端短接），使ASR调节器为P调节器，向调按图6-5接线。
（1）调整输出正,负限幅值“9”、“10”端接MEL-11挂箱，使调节器为PI调节器，加入一定的输入电压，调整正，负限幅电位器，使输出正负最大值大于 6V。
将反馈网络中的电容短接（“9”、“10”端短接），使调节器为P调节器，向调节器输入端逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，并画出曲线。
（3）观察PI特性拆除“9”、“10”端短接线，突加给定电压，用慢扫描示波器观察输出电压的变化规律，改变调节器的放大倍数及反馈电容，观察输出电压的变化。
反馈电容由外接电容箱改变数值。
3*．电平检测器的调试（1）测定转矩极性鉴别器（DPT）的环宽，要求环宽为0.4~0.6伏，记录高电平值，调节RP使环宽对称纵坐标。
具体方法：（a）调节给定U g，使DPT的“1”脚得到约0.3V电压，调节电位器RP，使“2”端输出从“1”变为“0”。
电力拖动自动控制系统--动控制系统(1)-
1.2 晶闸管-电动机系统（V-M系统）的主要问题
on
• ton不变，变 T —脉冲频率调制（PFM）； • t 和 T 都可调，改变占空比—混合型。
on
40
• PWM系统的优点
1 主电路线路简单，需用的功率器件少； 2 开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热
都较小； 3 低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，可达1:10000左
右； 4 若与快速响应的电机配合，则系统频带宽，动态响应快
可调的直流电压。 • 直流斩波器或脉宽调制变换器——用恒定直流电源或不
控整流电源供电，利用电力电子开关器件斩波或进行脉 宽调制，以产生可变的平均电压。
28
1.1.1 旋转变流机组（ G-M系统， Ward-Leonard系统）
图1-1旋转变流机组供电的直流调速系统（G-M系统）
29
• G-M系统特性
15
4. 电枢绕组的反电势
E是电枢旋转时，绕组切割主磁通Φ的结果，故和Φ与转速n的乘积
成正比。
式中：Ke—电动势结构系数，Ce —恒磁通电动势结构系数；
n—电动机转速，在此转速下，电动机的电磁转矩
Te正好与负
载转矩Tl相平衡，系统处于稳定运行状态。
16
5. 直流电动机的机械特性方程
1 理想空载转速n0 当Te=0时，n=n0；
34
35
➢ 晶闸管对过电压、过电流和过高的dV/dt与di/dt 都十分敏感，若超过允许 值会在很短的时间内损坏器件。 ➢ 当系统处在深调速状态，即在较低速运行时，晶闸管的导通角很小，使得 系统的功率因数很低，并产生较大的谐波电流，引起电网电压波形畸变，殃 及附近的用电设备。由谐波与无功功率引起电网电压波形畸变，殃及附近的 用电设备，造成“电力公害”。
直流拖动控制系统的实例
直流拖动控制系统的实例直流拖动控制系统是一种广泛应用于各种机械设备的控制系统。
它可以调节电机的运转速度，达到精确控制和自动化控制的目的。
下面通过一个实例，介绍一下直流拖动控制系统的应用及其优点。
假设我们的实例是一个制造厂家，需要对一个产品进行自动化加工生产。
在这个生产过程中，需要控制旋转速度、加工精度和运转安全，因此我们引入了直流拖动控制系统来控制这个加工设备的电机。
首先，我们需要设计和安装直流拖动控制系统。
该系统通常由电源、调速器、反馈装置、负载和电机等组成。
在这个系统中，电源会提供电能，调速器会调节电机的转速，反馈装置可以监测电机的运转状态，并向调速器反馈信息，用于调整电机的转速。
同时，负载和电机也是该系统中不可或缺的部分，它们可以接收和处理调速器的信号，并实现电机的启动和停止，以及运行时的调速控制。
进入实际操作阶段后，我们需要设置电机的转速、最大转速和最小转速，并在整个加工过程中进行持续监测和调整。
直流拖动控制系统的优势在于，在这个过程中，它可以实现高精度的电机调速，同时保证电机的安全运行。
此外，直流拖动控制系统不仅可以提高加工效率，还可以降低能耗，提高生产效率和产品质量。
在实现这种控制系统的过程中，我们还需要注意系统的安装和维护。
首先，需要选择合适的控制设备来满足特定的需求。
其次，我们需要定期维护和检查控制设备，以确保设备的正常运行。
在使用过程中，我们还需要注意遵守安全规范，使用安全设备来保障工作人员的安全。
总之，直流拖动控制系统是一种精度高、稳定性好、能量消耗低的控制系统。
它可以广泛应用于各种工业领域，提高生产效率和产品质量。
在实际应用中，需要选择合适的设备，注意安全规范，保障设备的正常运行和工作人员的安全。
直流拖动控制系统课程设计
四、 控制回路设计 4.1 电流环设计(ACR) 4.2 转速环设计(ASR) 4.3 反馈回路设计 (1)电流反馈 (2)转速反馈 五、 辅助回路设计 直流电源，继电器，接触器操作回路等 六、 设计感想 七、 参考文献
V-M双闭环直流不可逆调速系统原理总图
参考文献
1）《电力拖动自动控制系统》 陈伯时 主编 （教材） 2）《电力电子变流技术》 黄俊 主编（教材） 3）《电力拖动自动控制系统习题例题集》童福尧（教材） 4）《电气控制》李 等等。
应完成内容
电力拖动自动控制系统 课程设计
燕山大学自动化系
课程设计要求
1、完成设计说明书一份（包括原理的简要说明 和主要参数的计算过程）；文稿用钢笔或圆珠笔 书写A2图纸一张，可用铅笔绘制，应符合相关制图 标准； 3、设计说明书和电气原理图必须按“电气图形 符号”和“电气技术文字符号”的国家标准，并 规定主回路用粗实线、控制回路用细实线； 4、设计说明书应包含封皮、目录、正文、参考 文献等，字数要满足规定。
设计说明书题纲
一、 设计要求 二、 控制系统整体方案设计 系统组成框图，原理图 三、 主回路设计 3.1 主回路参数计算及元器件选择 整流变压器，晶闸管，平波电抗器等等 3.2 回路参数计算及元器件选择 交流侧过压，过流保护，直流测过压，过流保护 3.3 触发回路设计 3.4 励磁回路设计
第一周 1、查阅有关资料； 2、分析并确定控制方案，完成简装操作电路。 3、主回路的设计、计算，并确定主要元器件（包括必 要的保护环节）； 第二周
1、直流调速系统调节器参数的设计、计算。 2、电气原理图设计 3、撰写设计说明书
电力拖动自动控制系统课程设计(25页)
图2 模型编辑窗 口
■ (3)修改模块参数：
双击模块图案，则出现关于该图 案的对话框，
通过修改对话框内容来设定模块 的参数。
描述加法器 三路输入的 符号，|表示 该路没有信 号，用|+-取 代原来的符 号。得到减 法器。
图3 加法器模块对话 框
图4 传递函数模块对话框
分子多项式 系数
分母多项式 系数
■ 设计要求：系统中各个参数计算过程 双闭环调速系统的仿真模型 ASR、ACR的仿真模型 转速、电流波形图 转速超调量的验证
■ 设计说明书内容 1 目录
2 正文（可分几章来写） 3 总结 4 参考文献
转速反馈控制直流调速系统的仿真
■ MATLAB下的SIMULINK软件进行系 统仿真是十分简单和直观的，
例如，0.002s+1是 用向量[0.002 1]来 表示的。
阶跃时刻， 可改到0 。
阶跃值，可 改到10 。
图5 阶跃输入模块对话框
填写所需要 的放大系数
图6 增益模块对话框
图7 Integrator模块对话框
积分饱和值, 可改为10。
积分饱和值,可 改为-10。
(4)模块连接
■ 以鼠标左键点击起点模块输出端，拖动鼠标至 终点模块输入端处，则在两模块间产生“→” 线。
图 SIMULINK模块浏览 器窗口
■ (1)打开模型编辑窗口：通过单击SIMULINK工具栏 中新模型的图标或选择→Model菜单项实现。
■ (2)复制相关模块：双击所需子模块库图标，则可打 开它，以鼠标左键选中所需的子模块，拖入模型编 辑窗口。
■ 在本例中拖入模型编辑窗口的为：Source组中的 Step模块；Math Operations组中的Sum模块和Gain 模块；Continuous组中的Transfer Fcn模块和 Integrator模块；Sinks组中的Scope模块；
直流系统改造项目施工策划书(报调度)
红河广源公司南沙水电厂直流系统改造项目策划书策划：李天仁审核：王太运审定：批准：二0一一年三月直流系统改造项目施工策划书一、基本情况介绍：广源南沙水电厂直流系统从投产到今，曾多次出现不同类型的故障，包括：1#、3#直流充电模块损坏，返厂维修后，该装置依然存在安全隐患；蓄电池组内有多节蓄电池出现容量下降、电解液溢出、电压不稳定及电极连接处有轻微的电解液腐蚀氧化后长有霉花。
由于我厂只有一套直流系统，长期按该工作方式运行，而设备质量不过关，故障频发，设备维护无法进行，将使蓄电池组使用寿命缩短，设备缺陷得不到及时消除，这将威胁到我厂设备的安全运行。
为了能及时消除缺陷和进行有效维护，提高直流系统的运行灵活性和可靠性，确保电厂安全可靠运行，特提出对直流系统进行改造，增加一套直流系统（一块直流充电屏和五块蓄电池屏），更换原有的充电屏，保留原有的5面蓄电池屏和2面馈线屏，对保留屏内设备进行部分置换及接线进行相应修改，以满足新的直流系统要求，直流系统改造后有分为两段，互为备用，运行方式灵活，有利于电厂安全运行。
二、工作目标：完成需改造项目设备安装和一、二次接线及试验，做到施工安全、质量一流、工期可控、操作准确，弃水量最少。
三、改造项目主要工作内容：1.直流系统附近静电地板拆、装和电缆防护2.新装充电屏、蓄电池屏安装就位和调试3.更换的充电屏拆、装就位和调试4.直流系统一次接线改造5.直流系统二次改线及配线6.满泰厂家来人对直流系统所涉及硬、数字通道进行改造7.保护绝缘监察及音响灯光报警信号改造8.对原有蓄电池组进行全面检查和活化处理9.对保留屏内部分设备进行更换及拆卸多余部分四、施工组织方案：1、施工责任划分本次改造由公司或电厂牵头协调，深圳奥特迅电力设备股份有限公司人员全面负责组织施工，电厂维护分部人员及满泰厂家人员协助完成，并确保施工的安全与质量，合理控制施工进度；开工前将工作负责人，工作票签发人名单提交至中控室，并进行工作票制度培训；各专责进行现场监督，监督施工的质量和进度；运行分部保证操作，操作准确及时，水情测报进行准确测报，保证无弃水；后勤保障到位。
《直流拖动控制系统》课件
将系统安装到实际应用场景中，进一步调整和优化系统性能。
系统调试
在实验环境中对系统进行测试和调整，确保系统性能满足设计要求。
软件设计
编写控制算法，实现系统的各项功能，如速度控制、位置控制等。
需求分析
明确系统的控制要求，如控制精度、响应速度、稳定性等。
硬件选型
根据系统规模和控制要求，选择合适的硬件设备，如电机、传感器、执行器等。
直流电机类型与特性
03
效率-转速特性
描述电机的效率与转速之间的关系，是评价直流电机性能的重要指标。
01
转矩-转速特性
描述电机的输出转矩与转速之间的关系，是直流电机的重要特性之一。
02
电流-转速特性
描述电机的输入电流与转速之间的关系，反映了电机的能耗情况。
根据实际应用需求，选择适合的直流电机类型和规格。
特点
调速性能优良，控制精度高；
电机结构简单，维护方便；
系统稳定性好，响应速度快。
01
02
03
04
05
直流电机
作为动力源，将电能转换为机械能；
工作原理
通过改变电机的输入电压或电流，调节电机的转速和转矩，从而实现对机械设备的运动速度和方向的控制。
控制器
用于调节电机的输入电压或电流，实现对电机的控制；
执行机构
应用场景
根据电源的电压、电流、功率等参数，选择合适的直流电机规格。
电源条件
考虑负载的转矩、转速、惯量等参数，选择能够满足要求的直流电机。
负载特性
考虑电机的调速性能、启动/制动转矩、定位精度等控制要求，选择具有相应特性的直流电机。
控制要求
01
03
02
直流电机调速系统实施方案
直流电机调速系统实施方案一、引言直流电机调速系统是工业生产中常见的一种电气控制系统，它可以实现对直流电机的转速进行精确调节，从而满足不同工艺要求和生产需求。
在工业自动化领域，直流电机调速系统具有重要的应用价值，本文将围绕直流电机调速系统的实施方案展开讨论。
二、系统组成直流电机调速系统主要由直流电源、电机、调速器、传感器和控制器等组成。
其中，直流电源为整个系统提供电能，电机为执行器，调速器用于调节电机的转速，传感器用于采集电机的运行状态，控制器则根据传感器反馈的信息对电机进行控制。
三、实施方案1. 选型设计在实施直流电机调速系统时，首先需要进行选型设计。
根据实际工艺要求和负载特性，选择合适的直流电机和调速器。
在选型过程中，需要考虑电机的额定功率、额定转速、负载特性等因素，同时也需要考虑调速器的性能参数、控制方式和保护功能等。
2. 系统搭建在选型设计确定后，需要进行系统搭建。
首先进行电机与调速器的连接，然后进行电源和控制信号的接入，最后进行传感器和控制器的连接。
在搭建过程中，需要注意电气连接的可靠性和接线的准确性，确保系统能够正常运行。
3. 参数调试系统搭建完成后，需要进行参数调试。
首先进行电机的空载调试，验证电机的正常运行；然后进行负载调试，验证系统的调速性能和稳定性；最后进行闭环调试，验证控制器对电机的准确控制。
在调试过程中，需要根据实际情况对参数进行逐步调整，确保系统能够满足工艺要求。
4. 系统优化在系统调试完成后，可以进行系统优化。
通过对系统运行数据的分析和监测，可以发现系统存在的问题和不足，进而对系统进行优化。
优化的方式包括参数调整、控制策略优化和设备更换等，以提高系统的性能和可靠性。
四、总结直流电机调速系统的实施方案涉及到选型设计、系统搭建、参数调试和系统优化等多个环节，需要综合考虑电机、调速器、传感器和控制器等因素。
只有在每个环节都做到严谨细致，才能保证系统能够稳定可靠地运行，满足工艺要求和生产需求。
10KW直流电动机不可逆调速系统~交、直流课程设计方案
2004级电气工程专业电力拖动自动控制系统课程设计第五组课程设计题目：10KW 直流电动机不可逆调速系统 课程：电力拖动自动控制系统 专业：电气工程及其自动化 指导老师：华静组员：郑周涛李德顺张万兴江吕日期：2007年12月24日星期一课题：10KW 直流电动机不可逆调速系统一、技术数据： 直流电动机：型号：3Z —71、额定功率N P =10KW 、N U =220V 、额定电流N I =55AN n =1000r/min 、极数2P=4、电枢电阻N R =0.5Ω、电枢电感D L =7mH励磁电压L U =220V 、励磁电流L I =1.6A 。
二、要求调速范围D=10、S<=15%、电流脉动系数i S ≤10%、设计中几个重点说明 三、主电路选择与参数计算1、主电路选择原则：一般整流器功率在4KW 以下采用单向整流电路，4KW 以上采用三相整流。
2、参数计算包括 整流变压器的参数计算、整流晶闸管的型号选择、保护电路的说明，参数计算与元件选择，平波电抗器电感量计算。
设计方案1.1直流电动机型号：3Z —71、额定功率N P =10KW 、额定电压N U =220V 、额定电流N I =55A 转速N n =1000r/min 、极数2P=4、电枢电阻N R =0.5Ω、电枢电感D L =7mH 励磁电压L U =220V 、S<=15%、励磁电流L I =1.6A 。
1.2电动机供电方案据题意采用晶闸管可控整流装置供电。
本设计选用的是中直流电动机，可选用三相整流电路。
又因本系统设计是不可逆系统，所以可选用三相半控桥整流电路。
电动机的额定电压为220V ，若用电网直接供电，会造成导通角小，电流脉动大，并且功率因数抵，因此，还是用整流变压器供电方式为宜。
题中对电流的脉动提出要求，故使用增加电抗器。
反馈方式选择原则应是满足调速指标要求的前提下，选择最简单的反馈方案。
1.3反馈方式的选择负载要求D ＝10，S ≤15％，则系统应满足的转速降10000.15/min 17.647/min (1)10(10.15)NNr r nD s n s⨯=≤=-⨯-∆电动系数：220550.50.19251000N aNe NNU I R C nφ--⨯===该直流电动机固有转速降'550.5/min 142.857/min17.647/min 0.1925N aN eNr r r I R n C φ⨯∆===故采用电压闭环控制系统，控制系统电压放大倍数'142.875117.09617.647N u Nn K n=-=-=∆∆1.4直流调速系统框架图 系统框架图如图1所示：图 1 直流调速系统框架图1.5主电路计算 1.5.1U2的计算2(1~1.2)d A BU Uε=其中：0.9,1,0.9A B ε==取＝则2220(1~1.2)271.6~325.9250.910.9V V U ==⨯⨯，取2U V ＝300电压比 ：122200.733300K U U=== 1.5.2一次电流I1和二次电流I2的计算 已知全波整流电路中121.11, 1.11fI I K KK ===111.05 1.05 1.1155/0.73387.45dA A I IKI K==⨯⨯=221.115560.05dA A I I K I=⨯==1.5.3变压器容量的计算11122087.4519239VA VA S U I==⨯=，22230060.0518015VA VA S U I ==⨯=1211()(1923918015)18.62722VA kVA SS S =+=+= 晶闸管整流电路如图2所示：图 2 晶闸管电路1.6晶闸管元件的选择 1.6.1晶闸管的额定电压(2~3)(2~300848.528~1272.79TNm V V UU ===，取1200TN V U =。
直流系统改造三措施工方案(3篇)
第1篇一、项目背景随着电力系统的发展，直流输电技术因其高效、灵活等优点，在我国得到了广泛应用。
为了提高直流系统的运行效率、降低运行成本、保障系统安全稳定运行，对现有直流系统进行改造升级已成为当务之急。
本方案旨在对某直流系统进行改造，提高其运行性能。
二、改造目标1. 提高直流系统的运行效率，降低损耗。
2. 提升直流系统的可靠性，降低故障率。
3. 优化系统结构，提高系统适应性。
4. 适应未来电力市场变化，提高市场竞争力。
三、改造内容1. 设备更新：对直流系统中的关键设备进行更新，如换流变压器、直流断路器、直流滤波器等。
2. 控制系统升级：对直流系统的控制系统进行升级，采用先进的控制策略，提高系统运行效率。
3. 保护系统完善：完善直流系统的保护系统，提高故障处理能力。
四、施工方案（一）施工准备1. 组织机构：成立直流系统改造项目组，明确各部门职责，确保施工顺利进行。
2. 施工人员：组织具备相关经验和技能的施工队伍，进行专项培训，确保施工质量。
3. 施工材料：提前准备所需施工材料，确保材料质量符合要求。
4. 施工设备：检查施工设备，确保其性能良好，满足施工需求。
（二）施工步骤1. 设备拆除：按照设备拆除规范，对原有直流系统设备进行拆除，做好标记，确保拆除过程安全、有序。
2. 设备安装：按照设备安装规范，对新设备进行安装，确保安装位置、角度、高度等符合要求。
3. 控制系统升级：对直流系统的控制系统进行升级，安装新的控制软件，并进行调试。
4. 保护系统完善：对直流系统的保护系统进行完善，安装新的保护装置，并进行调试。
5. 系统调试：完成设备安装、控制系统升级和保护系统完善后，对直流系统进行全面调试，确保系统运行稳定、可靠。
（三）施工质量控制1. 材料质量：对施工材料进行严格把关，确保材料质量符合要求。
2. 施工工艺：严格按照施工规范进行施工，确保施工质量。
3. 过程控制：对施工过程进行全过程监控，发现问题及时处理。
指导书 电力拖动自动控制系统课程设计
(6) 设计时，应按设计教材所提出的要求及步骤，逐项进行设计和操作。除作 阶跃启动试验外,系统启动前，应使负载电阻值最大，给定电位器处于零位；测试记 录点的分布应均匀；改接线路时，必须断开主电源方可进行。设计中应观察设计现 象是否正常，所得数据是否合理，设计结果是否与理论相一致。
态的运行中又表现为一个无静差调速系统，因此各项性能指标较系统开环时提高许
多。
本此课程设计的目的就是同学们在调试，设计一个典型的调速系统后，能够掌
握自控系统调试，设计的方法，步骤及其调试原则，加强同学们的动手能力和对理
论知识的理解。
自控系统调试所遵循的原则： （1） 先部分，后系统。即首先对系统的各个单元进行调试，然后再对整个系统进
(1)掌握电力电子变流装置主电路、触发或驱动电路的构成及调试方法，能初步 设计和应用这些电路。
(2)掌握直流电机控制系统的组成和调试方法，系统参数的测量和整定方法。 (3)能设计直流电机控制系统的具体实验线路，列出实验步骤。 (4)熟悉并掌握基本实验设备、测试仪器的性能及使用方法。 (5)能够运用理论知识对实验现象、结果进行分析和处理，解决实验中遇到的问 题。 (6)能够综合实验数据，解释实验现象，编写设计报告。 本设计介绍了，直流调速系统实验可选择双闭环晶闸管不可逆直流调速系统设 计方法和设计过程以及参数整定。
行调试。 （2） 先开环，后闭环即首先进行开环调试，然后再对系统闭环进行调试。 （3） 先内环，后外环。即首先对内环进行调试（如在本此调试中就应先对电流调 节器（LT）调试）,然后再对外环进行调试。（如本此调试中对速度调节器（ST）
转速、电流双闭环直流调速系统和调节器的工程设计方法 电力拖动自动控制系统200页文档
Id
Ui*m
Idm
(2-2)
式中，最大电流 Idm 是由设计者选定的，取决于 电机的容许过载能力和拖动系统允许的最大加速
度。
静特性的垂直特性
式（2-2）所描述的静特性是上图中的 AB段，它是垂直的特性。
这样的下垂特性只适合于 n < n0 的情 况，因为如果 n > n0 ，则Un > U*n ，ASR 将退出饱和状态。
- +0
0
0
+0
0
RRlilmim Uex
稳压管钳位的外限幅电路
4. 电流检测电路
ABC Ui
TA
U0
电流检测电路 TA——电流互感器
2.1.2 稳态结构图和静特性
为了分析双闭环调速系统的静特性， 必须先绘出它的稳态结构图，如下图。 它可以很方便地根据上图的原理图画出 来，只要注意用带限幅的输出特性表示 PI 调节器就可以了。分析静特性的关键 是掌握这样的 PI 调节器的稳态特征。
n
n0 C
A
B
O
Idnom
Idm
Id
图2-5 双闭环直流调速系统的静特性
（1）转速调节器不饱和
Un* Un nn0 Ui* Ui Id
式中， —— 转速和电流反馈系数。
由第一个关系式可得
n
U
* n
n0
(2-1)
从而得到上图静特性的CA段。
静特性的水平特性
与此同时，由于ASR不饱和，U*i < U*im， 从上述第二个关系式可知: Id < Idm。
转速、电流双闭环直流调速系统和调 节器的工程设计方法 电力拖动自动控
制系统
时间反复无常，鼓着翅膀飞逝
SCR-M直流电梯拖动与控制系统的设计(电枢电路双向整流供电)(能耗制动)
毕业论文题目： SCR-M直流电梯拖动与控制系统的设计（电枢电路双向整流供电）SCR-M cocurrent elevator dragging and control system’s design (armature circuit bidirectional rectification power supply) 系别：专业：班级:姓名:学号:指导教师:2011年月日摘要随着经济的高速发展，微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展，交流变频调速技术已经进入一个崭新的时代，其应用越来越广。
电梯是现代高层建筑的垂直交通工具，其设计要求稳定性、安全性及高。
随着人们生活水平的不断提高,对电梯的要求的也相应提高，电梯得到了快速发展，目前电梯控制系统主要有三种控制方式：继电器控制系统、PLC控制系统、微机控制系统。
PLC控制系统由于运行可靠性高，使用维修方便，抗干扰性强,设计和调试周期较短等优点，倍受人们重视，已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式。
本文在阐述电梯的基本结构和功能，电梯的电力拖动及其性能要求的基础上，针对SCR-M直流电梯拖动和控制系统，通过电枢电路双向整流供电，使用PLC原理，设计了电梯的控制系统，包括层楼指示、轿厢内指令和厅外召唤指令的登记、记忆及消除等部分，实现轿内与各层呼梯指令的记录、电梯运行方向和选层的控制，电梯上下行和自动开关门、电梯的指层控制等功能。
关键词：电梯电力拖动控制系统AbstractAlong with the economical high speed development, the microelectronic technology, the computer technology and the automatic control technology also obtained the rapidly expand, the exchange frequency conversion velocity modulation technology already entered for one brand-new time, its application was getting more and more broad. The elevator is the modern high-rise construction vertical transportation vehicle, its design requirements stability, security and high. Along with the people living standard's unceasing enhancement, also correspondingly enhances to elevator's request, the elevator obtained the fast development, at present the lift control system mainly has three control modes: Black-white control system, PLC control system, microcomputer control system. Because the PLC control system moves the reliability to be high, the use service is convenient, anti-jamming, the design and the debugging cycle is short and so on merits, time is taken seriously the people, have become present use most control modes in the lift control system.This article in elaborated that elevator's basic structure and the function, elevator's electric drive and in performance requirement's foundation, in view of the SCR-M cocurrent elevator dragging and the control system, through the armature circuit bidirectional rectification power supply, use the PLC principle, has designed elevator's control system, including the level building instructed that in the sedan theater box outside the instruction and the hall summons the instruction the registration, the memory and eliminates and so on parts, realizes in the sedan to shout the ladder instruction with each level the record, the elevator movement direction and chooses the level the control, the elevator ascending-descending and the autoswitch gate, the elevator refers to functions and so on level control.Key Words：Elevator electric drive control system目录摘要 (1)Abstract (3)绪论 (5)第一章电梯的基本组成及机构 (7)1.1. 电梯的起源 (7)1.2. 电梯的定义与分类 (7)1.3电梯的结构及组成部件 (8)1.4电梯的常用术语 (10)1.5 PLC在电梯控制中的应用以及发展前景 (10)第二章电梯的电力拖动 (13)2.1电梯电力拖动种类和特点 (13)2.2电梯负载机械特性 (14)2.3 电梯性能要求及控制要求 (16)2.4电机的功率确定及其选用 (17)第三章SCR－M直流电梯拖动与控制系统的设计（电枢电路双向整流供电）（能耗制动） (19)3.1直流电动机的调速原理 (20)3.2可控硅励磁系统 (21)3.3.可控硅供电系统 (23)3.4电枢电路双向整流供电的SCR-M直流电梯 (24)第四章PLC控制电梯设计 (27)4.1流程图 (27)4.2轿箱内指令信号的登记与消除 (30)4.3厅外召唤指令的登记与消除 (32)4.4层楼指示回路 (35)五、结论 (38)致谢 (38)参考文献 (38)绪论电梯是高层宾馆、商店、住宅、多层厂房和仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。
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《直流拖动控制系统》课程研究项目实施方案PWM直流调速系统设计2017年秋季学期（起止时间：第3周~第12周）2017年8月一、项目概览本课程研究项目是《直流拖动控制系统》课程学习的一个重要组成部分。
通过课程研究项目的实施，使学生在掌握直流拖动控制系统课程理论的基础上，结合单片机技术、STM32和模拟电路等知识深入了解并掌握直流电机控制的相关知识与设计，掌握研究(开发)技术报告的撰写方法，使学生具备独立设计PCB 线路板及其安装调试的基本能力，提高综合应用已有知识解决工程实际问题的能力，更好地培养自动化专业学生的专业技术能力和综合素质。
二、项目目的1、 掌握PWM 直流调速系统的设计原理以及具体的设计方案；2、 掌握元器件的选型依据与原则；3、 掌握AutoCAD(或Visio)软件的使用及系统原理框图的绘制方法；4、 掌握Altium Designer 软件的使用及PCB 原理图的绘制方法；5、 学会至少运用一种编程软件(C++等)；6、 掌握所设计控制系统的安装与调试；7、 掌握所设计控制系统方案报告的撰写方法；8、 培养团队合作精神、项目组织与管理、交流表达能力。
三、主要内容(一) PWM 直流调速系统主回路方案设计可逆PWM 变换器主电路有多种形式，最常用的是桥式(亦称H 形)电路。
这时，电动机M 两端电压的极性随开关器件栅极驱动电压极性的变化而改变，其控制方式有双极式、单极式、受限单极式等多种，这里给出单极式和双极式控制的可逆PWM 变换器，分别如图1(a)、图1(b)所示。
图1(a) 单极式PWM 直流调速系统主回路原理图g2 g1VCC图1(b) 双极式PWM直流调速系统主回路原理图(二) 控制回路方案设计1、采用STM32、单片机80C51(或80C31)设计控制系统系统采用80C51(或80C31)或STM32单片机进行电机的控制，如图2所示。
通过四个按键分别控制电机的启动、停止、加速以及减速，通过外部输入的按键信号，控制器向驱动电路输出PWM波，控制H桥驱动中的器件的通断，MOS管的通断决定电机的旋转方向，如可以使g1和g4同时导通，则电机正转，g2和g3同时导通，则电机反转，在控制时，不可使H桥上的MOS管同侧的同时导通，否则会对MOS管造成永久性损坏。
加减速的控制是通过控制PWM波的占空比来实现的。
通过占空比可以调节加在电机两侧的电压大小，实现电压的无级调速。
g1g2g3g4图2 STM32、单片机80C51结构图2、采用模拟电路设计单闭环调速系统根据自动控制原理，反馈控制的闭环系统是按被调量的偏差进行控制的系统，只要被调量出现偏差，它就会自动产生纠正偏差的作用。
调速系统的转速降落正是由负载引起的转速偏差，显然，引入转速闭环将使调速系统应该能够大大减少转速降落。
在反馈控制的闭环直流调速系统中，与电动机同轴安装一台测速发电机TG，从而引出与被调量转速成正比的负反馈电压Un，与给定电压*U n相比较后，得到转速偏差电压Un，经过放大器A，产生电力电子变换器UPE的控制电压Uc，用以控制电动机转速n。
图3 转速负反馈的闭环调速系统原理框图(三) PCB板制作要求1、熟悉PCB原理图开发环境；2、绘制电路原理图；3、生成PCB板。
(四)控制系统程序编制1、利用Keil 4软件进行STM32设计方案控制回路程序的编程；2、利用Visual Studio软件进行单片机80C51(或80C31)设计控制回路需要编程。
3、注意IO口的分配及使用。
四、项目研究小组的主要分工(1) 每2名同学一组，相互协作完成《PWM直流调速系统设计》所规定的研究内容，内容可以包括但并不限于这些内容；(2) 两人分别负责控制系统软件、控制系统硬件及主回路设计，最终完成实物的安装与调试；(3) 每个小组要在项目报告中标明每个人在总体工作中的贡献、工作量权重或者每个人负责的内容；(4) 研究内容的质量会影响到每组的最终成绩，鼓励学生自己在项目框架内选取感兴趣的研究内容进行创新设计和深入研究。
五、项目进程安排时间安排：自第3周开始，第12周末结束。
《PWM直流调速系统设计》第9周及第10周的上课时间安排为课程项目实训。
项目实训地点：电院C楼C102（待定）。
项目实训内容及时间规划见表1.表1 项目实训内容及时间安排六、基本要求1．项目期间，学生必须严格遵守实验室规章制度，坚决杜绝一切可能危及安全的事件发生，同指导教师一起创造一个良好的实训环境。
2．项目期间，严格考勤。
学生必须按时参加项目研究，不准无故缺席、早退。
在实训中违反实验室规章制度等学生，将暂停或取消实训资格。
在项目研究中表现突出的学生将给予奖励，并记入考核成绩。
3．项目期间，及时整理实训过程资料、实训心得及交流体会，进而积累更多的实践经验。
同时，收集有关的技术资料，为今后的学习与工作做好充分准备。
4．做好项目研究总结，撰写报告。
七、考核方式指导教师根据学生PWM直流调速系统的设计制作及调试、研究报告等方面情况综合评定每个学生的项目成绩。
成绩评定标准见表2。
表2 成绩评定标准注：不参加研究项目的学生本门课程计零分。
八、研究项目报告（具体格式见模板）项目报告主要包括以下主要内容：封面：项目名称：PWM控制直流调速系统设计姓名：课题组的分工或贡献：课程名称：直流拖动控制系统指导教师：张先臣，车海军(每个课程的项目报告只需写该课程的指导老师)日期：2017年8月摘要：简明、确切地记述报告的重要内容，150字左右。
前言：前言简要说明项目实施的背景、目的和范围，介绍相关领域所做的工作和特色，项目的切入点及预期结果等。
研究报告正文：(1) 项目论证报告部分，主要包括介绍相关项目开展的总体思路、技术路线、项目内容、实施方案、实施方法、可行性分析、实施计划、预期成果、考核要点以及参考文献等；(2) 项目实施技术报告，主要包括元器件清单；系统原理框图；PCB原理图；控制系统程序；控制系统的安装与调试;(3) 项目成本分析报告；(4) 项目实施结论与体会。
注意：(1) 报告总字数要求3000字以上，字迹工整，图文规范。
(2) 每个课程小组都要交单独的项目报告。
(3) 各组报告所选取内容要独立完成，若严重雷同，将会严重影响成绩；同时各个小组成员也要有明确的分工和合作。
(4) 要在汇报的前一天前提交研究报告电子版和纸质文档。
九、参考资料的来源通过校园网在我校订阅的电子资料库中可以搜索到大量的相关参考资料，同学们也可到学校的图书馆查找纸质期刊资料。
学校的计算机中心上班时间免费对本院学生开放。
十、严禁剽窃抄袭行为发现有剽窃抄袭行为的，研究项目成绩为零。
剽窃抄袭行为主要指：从参考资料中引用有关思想或结果，但没有在报告中指明该思想或结果的出处并且没有与你的思想或研究结果进行清晰的区分。
直接拷贝别人的研究结果当作自己的研究结果。
PWM直流调速系统设计姓名：课题组的分工或贡献：每人完成的百分比或者每人负责的内容课程名称：直流拖动自动控制系统指导教师：2017年8月项目名称（宋体、黑体、小二号字）作者1，作者2，作者3（燕山大学电气工程学院）摘要：字数一般在150字以内。
摘要必须反映全文中心内容，内容应包括目的、过程及方法、结论。
要求论述简明、逻辑性强、尽量用短句。
1标题一可接下一级标题或正文。
论文要求主题明确、数据可靠、逻辑严密、文字精炼。
1.1标题1.1题名应恰当简明地反映文章的特定内容，要便于编制题录、索引和选定关键词。
不宜使用非公知的缩略词、首字母缩写字符、代号等，也不能将原形词和缩略词同时列出。
1.1.1标题1.1.1下接正文。
页码采用B5纸型纵向排列，页边距上为3 cm、下为2cm，左右均为2.5cm。
文字大小规定如下：摘要、图名、表名及内容、参考文献均为小五号字，正文中除标题外均为五号字，标题见样例。
均采用宋体。
文中各级标题采用阿拉伯数字分三级编序，且一律左顶格排版。
一级标题形如1，2，3，…排序；二级标题形如1.1,1.2,…排序；三级标题形如1.1.1,1.1.2,…排序。
表1 中文表题居中（表随文出现）换行时此处对齐基本要求表中文字中文采用小5号宋体。
注：表注采用小5号宋体公式主体居中，编号右对齐。
各类主要文献的著录格式如下：①期刊：［序号］作者.题名[J].刊名，出版年份，卷（期）：起止页码.②专著：［序号］作者.书名[M].版本（第1版不著录），出版地：出版者，出版年.起止页码.③论文集：［序号］作者.题名[A].编著者.论文集名［C］.出版地：出版者，出版年.起止页码.④学位论文：［序号］作者.题名[D].保存地点：保存单位，年份.⑤专利文献：［序号］专利申请者.题名[P].专利国别：专利号，出版日期.文献作者3名以内全部列出，4名以上则列前3名，后加“,等”。
参考文献：[1]作者1[，作者2，作者3][，等]. 期刊论文题名[J]. 刊名，出版年份，卷（期）：起止页码.[2]作者. 书名[M]. 版本，出版地：出版者，出版年. 起止页码.。