双闭环直流调速系统 (1)

双闭环直流调速系统

课程设计

姓名：曹靖

专业：自动化

班级： 1130202 学号： 201130020238 指导老师：钱敏老师

直流双闭环调速系统设计

1设计任务说明书

某晶闸管供电的转速电流双闭环直流调速系统，整流装置采用三相桥式电路，基本数据为：

直流电动机：V U N 750=,A I N 780=,min 375r n N =，04.0=a R ，电枢电路总电阻R=0.1Ω,电枢电路总电感mH L 0.3=,电流允许过载倍数5.1=λ，

折算到电动机轴的飞轮惯量224.11094

Nm GD =。 晶闸管整流装置放大倍数75=s K ，滞后时间常数s T s 0017.0=

电流反馈系数⎪⎭⎫ ⎝⎛≈=N I V A V 5.11201.0β

电压反馈系数⎪⎭⎫ ⎝

⎛=N n V r V 12min 032.0α 滤波时间常数.02.0,002.0s T s T on oi ==

V U U U cm im nm 12===*

*；调节器输入电阻Ω=K R O 40。

设计要求：

稳态指标：无静差

动态指标：电流超调量005≤i σ；空载起动到额定转速时的转速超调量

0010≤n σ。

目录

1设计任务与分析..................................................................................................................... 2调速系统总体设计................................................................................................................. 3直流双闭环调速系统电路设计.............................................................................................

3.1晶闸管-电动机主电路的设计..........................................

3.1.1主电路设计...................................................

3.1.2主电路参数计算...............................................

3.2转速、电流调节器的设计.............................................

3.2.1电流调节器...................................................

3.2.1.1电流调节器设计..........................................

3.2.1.2电流调节器参数选择......................................

3.2.2转速调节器...................................................

3.2.2.1转速调节器设计..........................................

3.2.2.2转速调节器参数选择...................................... 4计算机仿真.............................................................................................................................

4.1空载起动...........................................................................................................................................

4.2突加负载...........................................................................................................................................

4.3突减负载

5设计小结与体会.......................................................... 6参考文献.................................................................................................................................

2调速系统总体设计

为实现转速和电流两种负反馈分别作用，直流双闭环调速系统中设置了两个调节器, 即转速调节器(ASR)和电流调节器(ACR), 分别调节转速和电流, 即分别引入转速负反馈和电流负反馈。

两者之间实行嵌套连接，且都带有输出限幅电路。转速调节器ASR 的

输出限幅电压*

im U 决定了电流给定电压的最大值；电流调节器ACR 的输出限

幅电压cm U 限制了电力电子变换器的最大输出电压dm U 。

由于调速系统的主要被控量是转速, 故把转速负反馈组成的环作为外环, 以保证电动机的转速准确跟随给定电压, 把由电流负反馈组成的环作为内环, 把转速调节器的输出当作电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE ，这就形成了转速、电流双闭环调速系统。

如图2-1所示：

图2-1 直流双闭环调速系统

为了获得良好的静、动态性能，转速和电流两个调节器一般都采用PI 调节器。这样构成双闭环直流调速系统。

其原理图如图2-2所示：