浅谈高性能直流调速系统的应用

数字直流调速系统数字直流调速系统摘要本文介绍了数字直流调速系统的组成，工作原理，自动调节的过程和工作特性，并通过实际的模拟电路泄性的分析自动控制系统的方法。

介绍了四门子SIMOREG K 6RA24直流数字式调速装置的使用方法，调速系统的设计思路，以及全数字控制系统的优越性。

关键词：数字直流调速系统，直流电动机，SIMOREG K 6RA24直流调速装宜AbstractTh i s articIe introduced the d i g i tai cocurrent veIoc i ty moduI at i on system compos i tion, the pr i nciple of work, automatic controI process and operational factor, and through actuaI ana Iogous c i rcu it qualitative ana Iys i s automatic controI system method・ I ntroduced S i mens SIMOREG K 6RA24 d i rects cur rent the d i g i tai speeder appI ication method・ the veloc i ty moduI ation system des i gn mentality, as we I I as ent ire numerical control system super i or i ty.Keywords: D i g i tai cocurrent velocity modulation system.d i rect current motor. SIMOREG K 6RA24 cocurrent speeder,11—A—刖5为了更好的巩固所学的自动化知识，学以致用，我选择了《数字直流调速系统的应用》作为毕业设il•课题。

浅谈高性能直流调速系统的应用80年代以来，国外的四象限可逆直流调速器已经发展得很成熟，例如在国内的热销产品有欧陆的590系列和西门子的6RA70等。

590系列中所有的控制算法都由最新的局速32位微处理完成，控制软件包的结构以及微处理器处理速度可以保证所有控制同路的调节作用在主电路六个可控硅桥的转换时间内完成，以保证电流环的采样时间小于3.3ms (50Hz电源)或2.67ms(60Hz电源)，速度环算法也可在此时间内完成，以获得优越的性能。

这些产品能提供精确的电机扭知控制、速度和位置控制。

但国外产品价格昂贵，维修不便，给生产带来了诸多不利因素及不便之处。

目前，直流调速器采用单片机控制器结构，并不能满足现今的控制要求。

因此本课题针对国内数字直流调速装置发展现状以及国内市场对于直流调速装置的应用需求，结合当前微电子技术和嵌入式为控制的优越性能，选用ARM处理器作为控制核心，并配以复杂可编程逻辑控制器CPLD辅佐，开发出一款局性能的可逆直流调速器，并采用适当的控制策略，使其能够胜任工业现场的速度过程控制。

其对于国内数字直流调速技术的应用与推广具有理论和实用价值。

1系统设计1.1可逆调速系统的原理改变电枢电流方向或者励磁磁通方向，都能实现电机的可逆运行，因为电枢同路电感较小，正反向切换快速，因此一般用于频繁起制动、过渡过程时间短、中小容量电机上;而励磁同路电感量较大，正反向切换较慢，因此适用于不要求快速正反转和快速停、启动的大容量可逆系统中、在本课题中，我们要求电机能够快速的停启动，需要能够以较快的速度切换晶闸管，因此需要使用电枢可逆、由于晶闸管的单向导通性，要实现直流电机的可逆运行，需要使用两组晶闸管并联的结构，常用的电枢可逆电路。

使用线路会有环流的问题，为了保护用电设备，我们需要对两组晶闸管加以控制，使其每个时刻只能导通一组，实现逻辑无环流控制。

在系统中我们设置了逻辑无环流控制器DLC，它根据系统的运行状态，指挥正反晶闸管的通断。

直流调速调研报告直流调速技术是一种用于调节电机转速的电力控制技术。

随着现代化工业的快速发展，对电动机的控制精度和性能要求越来越高，直流调速技术因其调节范围广、响应快、稳态精度高等优点而得到广泛应用。

一、直流调速技术的原理和特点直流调速技术是通过改变直流电机的电压和/或电流来调整电机的转速。

其基本原理是根据负载需求，通过调整电机的电压或电流来使电机的转速达到设定值。

直流调速技术具有以下几个特点：1.调节范围广：直流调速技术可以在很大范围内调节电机的转速，使其适应不同工况的需求。

2.响应快：直流调速技术可以实现快速控制电机的转速，对于一些要求快速启动和停止的应用场景非常适用。

3.稳态精度高：直流调速技术可以实现较高的转速稳态精度，使电机在负载变化时能够保持较稳定的转速。

二、直流调速技术的应用领域直流调速技术广泛应用于各个工业领域中，以下是几个典型的应用场景：1.电动车辆：直流调速技术可以实现电动车辆的精确控制，提高车辆性能和能效。

2.机械：直流调速技术可以控制机械设备的转速和输出扭矩，满足各种生产工艺的需求。

3.风电和太阳能发电：直流调速技术可以控制风力发电机和太阳能电池板的转速和功率输出，提高能源利用效率。

4.通讯设备：直流调速技术可以实现通讯设备中电机的精确控制，提高设备的性能和可靠性。

三、直流调速技术的发展现状和趋势随着现代化工业的发展，对电机控制精度和性能要求越来越高，直流调速技术也在不断的发展和创新。

目前，一些新型的直流调速设备已经应用于工业生产中，取得了较好的效果。

未来，直流调速技术将继续发展，出现更多的创新应用。

例如，随着数字化技术的发展，直流调速技术可以实现更精确的控制，并与其他智能设备和系统进行联网和集成。

四、直流调速技术的挑战和解决方案同时，直流调速技术面临着一些挑战，例如高成本、体积庞大、易受环境干扰等。

为了解决这些问题，研究人员正在努力开发新的直流调速技术和设备，以降低成本、缩小体积，并提高抗干扰能力。

数字化直流调速系统的实现与应用【摘要】随着科学技术的发展，数字化直流调速系统已经取得了良好的发展效果，整个系统的运作也逐步的改进，尤其是PWM数字化控制在现实生产操作中已经得到了大力的推广与普及，它的应用使得一些控制设备得到了很好的工作成效。

【关键词】系统；直流调速；PWM；数字化控制一、直流调速系统简述对于直流调速的定义，我们可以认为是结合实际工作操作的需要，通过人工改变或者是系统自动的调节来将电动机调节到符合标准的转速人。

站在机械特性的角度上来说，其实是采取各种手段来转变其机械特性，已达到电动机的运转速度发生改变。

关于电动机的调速，一般分为几个部分来共同作用完成，包括给定、放大、调整以及反馈等。

出现电动机无法通过系统自身的调节功能来完成与之前设定转速相统一的系统，我们将它称之为开环控制系统。

这种情况下，电动机的转速会受到外界因素的共同作用。

相对的，假如电动机可以通过自身系统的调节完成与设定转速相统一，并且不会受外界因素的作用，这种我们称之为闭环控制系统。

造成这种结果是因为它具备相应的信息信息反馈功能。

电气传动控制系统一般是通过电动机，控制装置以及信息装置来共同作用完成运作的。

它可以遵循相关的指示，第一时间对电动机运作中的各项环节做好把关工作，以达到生产所需标准。

现如今，科学技术的不断进步为电机各器件以及技术理论带来了更高的发展水准，同时也推动了电气传动控制系统的快速完善。

现在，电机的容量已经从之前的数百瓦扩大到现在的几万千瓦，实现了大幅度的提升，变流设备也由之前的旋转式电机发展成为现在更为先进的装置；对于整个系统的控制也突破了之前只局限于手动操作的模式限制。

总的来说，科学技术带动了电气传动控制系统的发展，现在它已经拥有更为先进科学性的自动化系统。

二、直流调速系统的数字化现如今，科学技术各领域的逐步完善与发展，使得调速控制系统的所有工作环节差不多都能够经由软件来操作得以完成。

也就是说控制已经从之前的模拟模式逐步转换成为现在的模拟-数字混合模式，从而完成现代化的系统运行。

高性能直流调速器在提升系统中的应用摘要:随着自动化高科技的不断发展,全数字控制技术在传动领域和自动化方面得到广泛应用。

全数字直流调速装置已成功地应用于轧机、矿井提升机、钻机等传动系统。

ABBDCS800全数字直流调速装置是ABB公司研发的新一代高性能产品,它性能稳定,且具有操作简便、灵活、抗干扰能力强、故障率低等特点,与西门子S7-400的PROFIBUS总线通讯速率可高达1.5Mbit/S,形成了完善的保护功能,安全可靠。

矿井提升机是矿山连接井下与井上的咽喉通道,提升系统运行良好对整个矿山安全生产至关重要。

关键词:ABBDCS800 西门子S7-400 PROFIBUS总线通讯1 引言随着矿产资源行业的不断发展,对矿井提升机的运行调速性能要求越来越高,矿井提升系统的调速性能直接影响到提升机的安全性、运行稳定性、运行效率、和机械的使用寿命。

近年来,提升系统的调速装置朝着直流调速和交流调速两个方向发展,一些小功率的矿井提升机采用了交流调速装置,但直流调速装置仍以它稳定的性能和强大的提升能力赢得了广大用户的认可推崇。

ABBDCS800直流调速装置更具代表性,它调速性能好,运行稳定,加减速平滑无抖动,最大加速度可控制在0.7m/s2以内,完全满足人体乘坐要求,而且通讯开放,可以与S7-400进行PROFIBUS现场总线通讯。

及时反应提升机的运行速度,运行电流等,达到了监控其运行状态的目的,便于管理分析。

1.1 ABBDCS800调速装置连接方式两个ABBDCS800电枢控制装置和一个ABBDCS800磁场控制装置形成并联12脉动连接。

每个ABBDCS800电枢控制装置为六脉动,采用并联方式连接到直流电机的电枢上,所以称为并联12脉动,每个电枢控制装置可以单独和磁场装置一起控制提升机运行,但此时的提升能力为原来的二分之一。

采用串联方式连接到直流电机的电枢上,称为串联12脉动。

此时两个电枢控制装置的电流时刻相等。

2015届分类号单位代码：10452本科毕业论文直流调速系统在电车中的运用姓名黄建强学号 ************年级 2011专业电气工程及其自动化系（院）汽车学院指导教师陈鹏程2015 年月日摘要直流调速系统目前已被广泛地应用于自动控制要求比较高的各个生产行业,直流电机调速系统优点响应速度快,超调量小,而且系统稳定性好,并具有很强的抗干扰能力。

国内外已经把直流调速系统比较广泛地应用于电力牵引机上，例如地铁、电力机车、城市无轨电车、升降机等等。

利用直流斩波器能够比较容易地实现平稳起动，无级调速以及再生制动，电能损耗可大为减少。

城市所使用的电车，处在经常性的频繁起动、变速、制动和停车的运行工作状态下。

为了提高工作效率，节省电能，可采用斩波器调速，实行再生制动，把部分能量回馈给电网，节约的电能将是非常多的。

本文主要研究直流调速系统，直流斩波器的应用，直流调速系统在电车中实现的电路以及系统图，电力机车的发展，速、电流双闭环直流调速系统转，直流调速系统干扰以及防护关键字：直流调速系统；斩波器；GTO；IGBT，转速调节器，电流调节器AbstractDC speed control system has been widely used in automatic control requirements are relatively high in every industry, a DC motor speed regulating system ideal response speed, small overshoot, good stability of the system, and has strong anti interference ability. At home and abroad have put the DC speed control system is widely used in electric traction machine, such as subway, electric locomotive, city trolley buses, elevator and so on. The utilization of the DC chopper can easily start smoothly, stepless speed regulating and regenerative braking, energy loss can be greatly reduced. Motor vehicle usually adopts a series excitation type DC motor drive, this is because the series excitation type DC motor with large starting torque, strong overload capacity, the mechanical characteristics of soft, natural characteristics of no-load speed faster, heavy slow, and is suitable for the multi machine parallel operation. City bus trolleybus working state, in operation often frequent starting, speed, braking and parking under the. In order to improve work efficiency and save the electric energy, can adopt the chopper speed control, the implementation of the regenerative braking, the feedback part of the energy to the grid, save electric - will be very considerable.Keywords: DC speed regulating system; chopper; GTO; IGBT;目录1 绪论 ................................................................................................................................................................................ I I 第二章直流调速系统及电力机车的发展. (1)2.1 直流调速系统优点与特点 (1)2.2 直流调速系统主要调速方法 (1)2.3 直流斩波器及其原理图 (2)2.4 直流调速系统调速方案 (3)2.5 电力机车发展概况 (4)第三章系统原理图 (5)3.1 由晶闸管构成直流斩波调图速系统系统框图 (5)3.2 回路构成及其工作原理 (6)3.3 IGBT直流斩波调速系统及其等效电路 (7)4.1 直流、电流双闭环调速系统 (8)4.2 系统启动分析 (9)4.3 转速、电流两个调节器作用 (10)第五章系统电路的实现 (11)5.1 斩波控制连线图 (11)5.2 限幅电路 (11)5.3 速度调节器和电流调节器的实现 (12)5.4 干扰的产生和抑制措施 (12)结论 (13)参考文献 (13)谢辞 (14)1 绪论电力机车和矿厂，土木建筑用电力机车因其容量小活动范围小在线路上无需电气设施，所以常常使用电力机车，但是过去用切换电枢回路电阻控制电机的启动制动和调速，在电阻上消耗的电能太大，为了节能，就实行无触点控制现在大多使用电力电子开关器件，如GTO，直流斩波器等直流调速系统在电力机车中应用直流斩波器控制机车的启动制动调速相对比较平稳。

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。

一、直流调速直流调速是一种较为常见的机床调速形式，它通过改变直流电动机的电压或电流来实现机床的调速。

在直流调速中，常用的调速方法包括电阻调速、励磁调速和变极调速。

1. 电阻调速电阻调速是通过改变直流电动机的电阻来调节电机的转速。

在电路中串联或并联不同的电阻来改变电动机的电压和电流，从而实现不同速度下的工作。

2. 励磁调速励磁调速是通过改变电动机的励磁电流或电压来调节电机的转速。

通过改变励磁电流的大小和方向，达到调速的目的。

3. 变极调速变极调速是通过改变电动机的极数来调节电机的转速。

通过改变电动机的励磁电流和电压，使电动机在不同的工作情况下具有不同的极数，从而实现调速。

直流调速的应用范围较广，适用于需要频繁调速和对速度精度要求较高的场合，如机床加工、风机、泵类设备等。

二、交流调速交流调速是指通过改变交流电动机的电压、频率或相数来实现机床的调速。

常用的交流调速方法包括变频调速、多极调速和串联/并联运行调速。

1. 变频调速变频调速是通过改变电动机的供电频率和电压来实现调速。

将交流电源转换为直流电源后再通过变频器对直流电源进行调节，使电动机的转速随之改变。

2. 多极调速多极调速是通过改变电动机的极数来实现调速。

在不同的工作情况下，通过改变电动机的极数以达到调速的目的。

3. 串联/并联运行调速串联/并联运行调速是通过改变电动机的接线方式来实现调速。

通过改变电动机绕组的串联或并联方式来改变电机的转速。

交流调速适用于对转速要求不是特别高，且频繁启停、节能及运行平稳的设备，如输送机、提升机、通风设备等。

三、伺服调速伺服调速是一种较为精密的调速形式，它通过改变伺服电机的控制信号来实现机床的调速。

伺服调速是通过伺服系统对电动机进行高精度控制，具有速度响应快、位置精度高等特点。

伺服调速适用于对转速、位置精度要求高的设备，如数控机床、印刷设备、包装设备等。

机床调速的三种形式各有特点，在不同的应用场合有着各自的优势和适用范围。

直流电机调速方案及优缺点随着电力电子技术的不断发展，各种类型的电机调速技术也随之涌现。

直流电机作为一种调速性能良好、可靠性高的电机，被广泛应用于各种场合。

本文将介绍直流电机调速方案及优缺点。

直流电机调速方案1. 磁场调速简介：通过改变电枢和磁极之间的磁链路长度来控制电机转速，达到调速的目的。

特点：转速范围小，调速精度低，效率低。

应用场合：主要用于低功率、稳速运转的场合，如电风扇、电子琴等。

2. 电枢调速简介：通过控制电枢电流来改变电机转矩和转速，实现调速。

特点：调速范围和精度较高，但在高速运转时容易产生热现象，需要进行制冷。

应用场合：主要用于中低功率、大负载或变负载的场合，如船舶、轨道交通等。

3. 异步转子调速简介：将异步电动机的转子上接入直流电源，使电机产生转子电枢，通过改变电压来控制电机转矩和转速。

特点：调速范围大，对负载变化适应性强，但效率低，容易产生谐波污染。

应用场合：主要用于中低功率、变负载场合，如纺织机、风机等。

4. DC-AC变频调速简介：将直流电源通过变频器转换为交流电源供给异步电机，控制交流电源的频率和电压实现调速。

特点：调速范围广，控制精度高，效率较高，但安装和维护成本较高。

应用场合：主要用于中大功率、变负载场合，如水泵、冷却塔等。

直流电机调速方案的优缺点优点1.调速性能好：直流电机调速范围大，控制精度高，可靠性也很高。

2.反应快速：直流电机仅需几毫秒即可实现调速。

3.负载适应性强：直流电机在负载变化较大的情况下依然具有较好的调速性能。

缺点1.执行机构较复杂：直流电机调速需要较为复杂的执行机构，包括传感器、控制电路等，系统成本较高。

2.维修成本较高：直流电机的维修难度大，需要专业人员维修，维修费用也较高。

3.电机效率不高：直流电机的换向机构会产生一定的电流损耗，使得电机效率不如异步电机。

在实际应用中，应根据场合的要求和电机的负载特性选择适当的直流电机调速方案。

同时，应该也需要考虑成本、维修难度等因素，综合分析选取最合适的直流电机调速方案。

直流调速的原理及应用1. 直流调速的原理直流调速是通过控制电机的电压或电流来改变电机的转速的一种方法。

其原理是基于直流电机的特性和控制电路的设计。

在直流调速中，通常使用的是电枢调速和极性反接调速两种方法。

1.1 电枢调速电枢调速是通过改变直流电机的电枢电压来控制电机的转速。

电枢调速通过调整电枢电压来改变电机的转矩，从而实现调速的目的。

电枢调速的原理是利用电枢电压和电流之间的关系来控制电机的输出功率。

当电枢电压增加时，电机的转矩也会增加，从而提高电机的转速。

1.2 极性反接调速极性反接调速是通过改变直流电机的极性来控制电机的转速。

极性反接调速通过改变电枢和电枢之间的连接方式，从而改变电机的转矩和转速。

极性反接调速的原理是通过改变电机的磁场分布，使电机的转矩和转速发生变化。

2. 直流调速的应用直流调速广泛应用于工业生产和日常生活中的各个领域。

以下是几个直流调速的应用案例：2.1 工业生产直流调速在工业生产中被广泛应用于各种设备和机械，如风机、水泵、输送机、切割机等。

通过调整电机的转速，可以实现对生产过程的精确控制和调节，提高生产效率和产品质量。

2.2 交通运输直流调速在交通运输领域有着重要的应用。

例如，在电动汽车中，通过调整电机的转速和扭矩，可以实现对车辆行驶速度和动力输出的精确控制。

此外，在电动自行车、电动摩托车等交通工具中，直流调速也起到关键作用。

2.3 家电和办公设备直流调速在家电和办公设备中也有广泛的应用。

例如，电风扇、洗衣机、空调等家电产品中的电机都采用直流调速技术，通过调整电机的转速和转矩，实现对设备运行的控制和调节。

2.4 其他领域除了上述应用领域外，直流调速还被应用于很多其他领域，如船舶、医疗设备、航空航天等。

在这些领域中，直流调速能够满足对电机输出的精确控制和调节要求，提高设备性能和工作效率。

结论直流调速是一种控制电机转速的有效方法，通过调整电机的电压或极性，可以实现对电机转矩和转速的精确控制。

直流调速系统原理直流调速系统（Direct Current Speed Control System）是一种用于调节直流电机转速的控制系统。

通过改变直流电机的电压或电流，可以实现对电机转速的精确控制。

该系统在工业生产中广泛应用于需要精确控制转速的场合，如电动机、电梯、电驱动泵和风机等。

直流调速系统的基本原理可以分为两个步骤：测量和调节。

首先进行转速的测量，通过应用传感器（如编码器或霍尔元件）来检测直流电机的转速。

测量得到的转速信号经过放大和处理后，传递给调速器，供下一步的调整使用。

其次是调节步骤，通过控制器对电机进行稳定调节，以达到期望转速。

调节的方式通常采用负反馈控制，即根据测量到的实际转速和设定转速之间的差异进行控制。

调速器根据该差异计算出控制信号，并通过功率放大器将信号转换为相应的输出电压或电流。

这样，通过改变输入电压或电流，就可以控制电机的转速。

电机的转速调节可通过两种方式实现：电压调速和电流调速。

电压调速是改变直流电机的输入电压来调整转速的方法。

通常来说，电压越高，电机的转速越快；电压越低，电机的转速越慢。

在电压调速系统中，调整输出电压的大小可以通过控制器来实现。

具体来说，当测量到的实际转速高于设定转速时，控制器会减小输出电压，使电机转速降低。

相反，当测量到的实际转速低于设定转速时，控制器会增加输出电压，使电机转速增加。

电流调速是通过改变直流电机的输入电流来调整转速的方法。

与电压调速类似，电机的转速与输入电流之间存在一定的关系。

电流越大，电机转速越慢；电流越小，电机转速越快。

电流调速系统通过控制器来调整输出电流的大小，以实现对电机转速的调节。

总的来说，直流调速系统通过测量电机的实际转速，并通过负反馈控制的方式，控制电机的输入电压或电流，从而达到精确调节电机转速的目的。

这一系统能够在不同负载和工况下实现稳定可靠的转速调节，广泛应用于工业自动化控制领域。