配合控制有环流可逆调速系统课程设计(简缩版)

1 摘要 转速、电流双闭环控制直流调速系统是性能很好、应用最广的直流调速系统。根据晶闸管的特性，通过调节控制角α大小来调节电压。基于设计题目，直流电动机调速控制器选用了转速、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。本文首先确定整个设计的方案和框图。然后确定主电路的结构形式和各元部件的设计包括触发电路和励磁回路的设计，同时对其参数的计算，包括整流变压器、晶闸管、电抗器和保护电路的参数计算。接着控制电路的设计包括电流环、转速环的设计以及反馈回路（电流反馈、转速反馈）的设计。为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用，可在系统中设置两个调节器，分别调节转速和电流，，二者之间实行嵌套联接。从闭环结构上看，电流环在里面，称作内环；转速环在外边，称做外环。先确定其结构形式和设计各元部件，并对其参数的计算，包括给定电压、转速调节器、电流调节器、检测电路、触发电路和稳压电路的参数计算,最后画出了调速控制电路电气原理图。 关键词： 双闭环；α=β；有环流；可逆调速 2

目录 摘要 ......................................................................................................................................... 1 目录 ......................................................................................................................................... 2 第1章 设计要求 ................................................................................................................. 3 1.1概述 ........................................................................................................................... 4 1.1.1晶闸管-电动机直流调速系统简介 ............................................................... 4 1.1.2配合控制有环流可逆调速系统概述 ................................................. 5 1.2本设计主要任务 ....................................................................................................... 5 第2章 控制系统整体方案设计 ......................................................................................... 6 2.1 双闭环直流调速系统 .............................................................................................. 6 2.2α=β配合控制的有环流V—M可逆调速系统 ...................................................... 7 第3章 主回路设计 ............................................................................................................. 13 3.1 主回路参数计算及元器件选择（一） ................................................................ 13 3.1.1整流变压器的参数计算 .............................................................................. 13 3.1.2. 整流元件晶闸管的选型 ............................................................................ 14 3.2.3电抗器的设计 .............................................................................................. 15 3.3主回路参数计算及元器件选择（二） ................................................................. 15 3.3.1过电压保护 .................................................................................................. 15 3.3.2过电流保护 .................................................................................................. 18 3.4触发回路设计 ......................................................................................................... 19 3.5励磁回路设计 ......................................................................................................... 21 第4章 控制回路设计 ....................................................................................................... 23 4.1 电流环设计 ............................................................................................................ 23 4.2转速环设计 ............................................................................................................. 27 4.2.1 转速调节器的设计 ................................................................................... 27 4.2.2 转速超调的抑制——转速微分负反馈 ..................................................... 31 4.3反馈回路设计 ......................................................................................................... 33 4.3.1 电流反馈 ..................................................................................................... 33 4.3.2转速反馈设计 .............................................................................................. 34 第5章 辅助回路设计 ......................................................................................................... 35 5.1限幅电路 ................................................................................................................. 35 5.2反相器 ..................................................................................................................... 36 5.3直流稳压电源 ......................................................................................................... 37 5.4给定电路 ................................................................................................................. 38 5.5 操作回路 ................................................................................................................ 39 设计感想 ............................................................................................................................... 40 致谢 ....................................................................................................................................... 41 参考文献 ............................................................................................................................... 42