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【精品完整版】带电流截止负反馈的单闭环无静差直流调速系统设计

课 程 设 计 说 明 书 题目:带电流截止负反馈的单闭环无静差直流调速系统设计 学院(系) :电院自动化系 年级专业: 。 。 。 学 号: 。 。 。 。 学生姓名: 。 。 。 。 指导教师: 。 。 。 。 教师职称:教授 讲师 燕山大学课程设计(论文)任务书 院(系) :电气工程学院基层教学单位:自动化系 学号 设计题目 设 计 技 术 参 数 。。。 学生姓名 。。 专业(班级) 。 。 。 带电流截止负反馈的单闭环无静差直流调速系统设计 (4) 相关数据:电动机参数:PN=2.2 KW、UN=220V、IN=12.5A、nN= GD 2 ? 0.105kg ? m 2 、 1500 rpm、 Uf=220、 Idm=18.75A、 Ra=1.06Ω、 La=8.93mH; 其它参数:整流侧内阻 Rn=0.037Ω、整流变压器漏感 LT =0.24mH、电抗器 直 流 电 阻 R H = 0.024Ω 、 电 抗 器 电 感 LH = 3.20mH 、 负 载 GD2 折 算 值 = 0.709Kg.m2。 设计要求: 1)无静差; 2)动态性能指标:稳定且留有一定的相角、增益稳定裕度; 3)采用工程设计法,试按典型Ⅱ型系统设计。 4)用仿真软件进行仿真,对结果进行分析。 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,字迹应工整、清晰; 2、绘制电气原理图(包括主电路、控制回路)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。 1、说明书一份不少于 6000 字。 2、A2 图纸一张,手工或 CAD 绘图。 3、参考文献不少于 3 篇。 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) ; 4、电流截止负反馈环节设计、转速调节器设计及参数计算。 5、电气原理图设计 6、撰写设计说明书 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》李仁主编(教材) 5)自选其他有关资料 。 。 。 基层教学单位主任签字 。 。 。 设 计 要 求 工 作 量 工 作 计 划 参 考 资 料 指导教师签字 说明:此表一式二份,学生、指导教师各一份。 I 摘 要 转速反馈控制直流调速系统把转速作为系统的被调节量,检测误差, 纠 正误差, 有效地解决了调速范围和静差率的矛盾,抑制直至消除扰动造成的 影响。在采用了比例积分调节器后,又能实现无静差。然而转速反馈控制的 直流调速系统还存在一个问题,在起、制动过程和堵转状态时,必须限制电 枢电流。引入电流负反馈,可以让他不超过允许值。当电流大到一定程度时 出现电流负反馈,即电流截止负反馈。 本次设计是基于对组成调速系统的两个主要部分:主电路,包括主回路 方案的确定、元器件的参数计算和选型、触发电路和保护环节;控制电路, 包括转速负反馈环节的参数计算、 电流截止负反馈环节的参数计算,电流检 测环节和调节器的设计的分析、参数计算和设计,并且用仿真波形通过 MATLAB 来进行调节器的参数调节。 关键词:电流截止负反馈主电路控制电路调节器 II 目录 摘要 ...................................................................................................................... II 第 1 章系统设计要求 .......................................................................................... 1 第 2 章控制系统整理方案设计 .......................................................................... 2 2.1 系统总体设计 ...................................................................................... 2 2.2 直流调速系统调速方案比较 .............................................................. 3 2.2.1 调速的方法 ................................................................................... 3 2.2.2 变压调速 ....................................................................................... 4 第 3 章系统主回路设计 ...................................................................................... 6 3.1 主回路结构选择 .................................................................................. 6 3.2 变压器参数计算及选型 ...................................................................... 6 3

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