VM双闭环不可逆直流调速系统设计电力拖动自动控制系统课程设计任务书

双闭环晶闸管不可逆直流调速系统设计一．设计目的一1了解双闭环不可逆直流调速系统的原理，组成及各主要单元部件的原理。

2．熟悉电力电子及教学实验台主控制屏的结构及调试方法。

3熟悉NMCL_18，NMCL_33的结构及调试方法。

4掌握双闭环不可逆直流调速系统的调试步骤，方法及参数的整定。

二．实验内容1 各控制单元调试2 测试电流反馈系数3 测定开环机械特性及闭环静特性三．实验系统组成及工作原理双闭环晶闸管不可逆直流调速系统有电流和转速两个调节器综合调节，由于调速系统调节的主要是转速，故转速环作为主环放在外面，电流环作为副环放在里面，这样可拟制电网电压波动对转速的影响，试验系统的组成如图6-8所示。

系统工作时，先给电动机加励磁，改变给定电压的大小即可方便的改变电机的转速。

ASR,ACR均有限幅环节，ASR的输出作为ACR的给定，利用ASR的输出限幅可达到限制启动电流的目的，ACR的输出作为移向触发电路的控制电压，利用ACR的输出限幅可达到限制和的目的。

当加入给定Ug后，ASR即饱和输出，使电动机以限定的最大起动电流加速启动，直到电机转速达到给定转速（即Ug=Ufn），并出现超调后，ASR退出饱和，最后稳定运行在略低于给定转速的数值上。

四．实验设备及仪器1，NMCL系统教学实验台主控制屏。

2,。

NMCL—18组件（适合NMCL—Ⅱ）或那么长了组件（适合NMCL—Ⅲ）。

3．NMCL—33组件或NMCL—53组件。

4．NMCL—03A三相可调电阻（或自配滑线变阻器）。

5．电机导轨及测速装置、直流发电机M01。

6．直流电动机M03。

五．注意事项1．三相主电压源连线时需注意，不可换错相序。

2．电源开关闭合时，过流保护，过压保护的发光二极管可能会亮，只需按下对应的复位开关SB1、SB2即可正常工作。

3．系统开环连接时，不允许突加给定信号Ug启动电机。

4．启动电机时，需吧MEL —13的测功机加载旋钮逆时针旋到底，以免带负载启动。

《电力拖动与运动控制系统》课程设计任务书2011-2012第2学期设计专题题目：双闭环直流调速系统的设计一、课程设计的目的课程设计是教学计划规定的一个重要教学环节，是一个综合运用所学知识的过程。

本课程设计不仅需要控制理论、程序设计等方面的基础知识，而且还需要具备一定的生产工艺知识。

设计包括确定控制任务、系统总体方案设计、硬件系统设计、控制软件的设计等，以便使学生掌握微型计算机控制系统设计的总体思路和方法。

二、设计内容和要求直流调速系统凭借其优良的调速性能在现场中得到了广泛使用，虽然交流电机得到了越来越多的使用，但直流调速系统的理论完全适用于交流电机调速系统的设计。

针对附录中提供的直流电机参数，进行直流电机调速系统的设计。

要求该直流调速系统调速范围宽、起制动性能好、可四象限运行，具体设计内容如下。

1. 根据直流调速系统的要求，制定系统总体方案，主要包括如下方面：(1) 对现有的直流调速产品进行调查，并运行所学知识加以分析。

要求必须给出一种具有代表性的直流调速产品，并给出系统控制框图；(2) 给出本设计中拟采用的主电路拓扑结构，并给出选择依据；(3) 采用数字处理器作为控制器，对目前调速系统中采用的数字处理器进行调查，并选择一款用于本系统的数字处理器。

2. 直流调速系统的主电路设计，针对总体方案中选定的主电路拓扑结构，并结合附录中提供的直流电机参数进行如下设计：(1) 功率器件的选型，要求给出依据；(2) 针对所选择的功率器件，给出其触发或驱动电路的原理图，并对驱动电路的原理简要说明；(3) 根据系统控制要求，选择相应的电压、电流和温度等传感器，要求给出具体型号；(4) 要求在主回路设计中需给出相应的保护电路。

3. 直流调速系统的控制理论(2) 根据直流电动机和主回路参数，确定动态结构框图的具体参数；(3) 运用工程化设计方法对直流调速系统的调节器进行参数设计，要求必须给出限幅的具体参数及依据；(4) 根据设计的PI调节器参数，要求给出带有内外限幅的PI调节器的模拟量电路图；(5) 给出直流调速系统的完整结构框图。

《电力拖动与运动控制系统》课程设计专题：双闭环直流调速系统的设计2014 年6 月课程设计任务书任务下达日期：2014年6月16日设计日期：2014年6月16日至2014年6月30日设计专题题目：双闭环直流调速系统的设计设计主要内容和要求：直流调速系统凭借其优良的调速性能在现场中得到了广泛使用，虽然交流电机得到了越来越多的使用，但直流调速系统的理论完全适用于交流电机调速系统的设计。

针对附录中提供的直流电机参数，进行直流电机调速系统的设计。

要求该直流调速系统调速范围宽、起制动性能好、可四象限运行，具体设计内容如下：1. 绪论介绍直流调速在工业生产中的应用及直流调速理论的发展，通过调查市场上的直流调速产品，了解目前直流调速产品的结构与功能。

2. 直流调速系统的主电路设计(1) 根据提供的直流电动机参数，选择相应的主电路形式，主电路主要采用两种形式：基于H桥的直流脉宽调速系统、晶闸管—电动机直流调速系统。

(2) 根据附录中所提供的直流电机参数和选择的主电路形式，对主电路中的功率器件进行型号选择，并要求给出选择依据；(3) 根据选择的主电路拓扑结构所采用的电力电子器件，设计或选择电力电子器件的驱动电路。

要求给出所设计或选择的晶闸管触发电路、全控型器件IGBT驱动电路的原理图，并对驱动电路的原理简要说明。

(4) 根据系统控制要求，选择相应的电压、电流和温度等传感器，要求给出具体型号；(5) 要求在主回路设计中需给出相应的保护及缓冲电路；(6) 列出所选用主电路的器件清单(包括：名称、型号、厂商、数量、参考价格)。

3. 直流调速系统的控制理论(1) 给出双闭环直流调速系统的动态结构框图，掌握双闭环直流调速系统的起动过程与特点；(2) 根据提供的直流电动机参数和所设计的电力电子变换环节参数，确定动态结构框图各环节的具体参数；(3) 运用工程化设计方法对直流调速系统的调节器进行参数设计，要求必须给出限幅的具体参数及依据，以表格的形式总结所设计的转速调节器、电流调节器的参数；(4) 利用Protel软件绘制带有内外限幅的PI调节器的模拟电路图，要求根据设计的PI 调节器参数确定调节器中电阻和电容的参数；(5) 给出确定各环节参数后的直流调速系统完整结构框图。

VM双闭环不可逆直流调速系统设计目录摘要 (1)1 概述 (2)2 设计任务及要求 (3)2.1 设计任务 (3)2.2 设计要求 (4)3 理论设计 (4)3.1 方案论证 (4)3.2 系统设计 (6)3.2.1 电流调节器设计 (6)3.2.2 速度调节器设计 (10)4 系统主电路设计 (14)4.1主电路原理图及说明 (14)4.2主电路参数计算及选型 (15)4.2.1 平波电抗器的参数计算 (15)4.2.2 变压器参数的计算 (16)4.2.3晶闸管整流元件参数的计算 (17)4.2.4 保护电路的选择 (18)5 总结与体会 (19)参考文献 (21)附录 (22)摘要转速，电流双闭环控制直流调速系统是性能很好，应用最广泛的直流调速系统。

根据晶闸管特性，经过调节控制角α大小来调节电压。

基于设计题目，本文中直流电动机调速控制器选择了转速、电流双闭环调速控制电路。

在设计中调速系统的主电路采用了三相全控桥整流电路来供电。

重点设计了直流电动机调速控制电路，为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用，在系统中设置了两个调节器，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，二者之间实行嵌套连接。

这就形成了转速、电流的双闭环调节系统。

依次确定电流调节器，转速调节器，主电路及控制电路等的参数及元件选择，最后完成设计。

关键词：双闭环转速调节器电流调节器1 概述直流电动机因具有良好的起、制动性能，宜用于在大范围内平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。

晶闸管问世后，生产数成套的晶闸管整流装置，组成晶闸管-电动机调速系统（简称V-M系统）。

采用速度、电流双闭环直流调速系统，能够充分利用电动机的裹在能力获得最快的动态过程，调速范围广，精度高，和选择变流机及离子拖动变流装置相比，晶闸管整流装置不但在经济性和可靠性上都有很大的提供，而且在技术性能上也显示出较大的优越性，动态和静态性能均好，且系统易于控制。