《运动控制》课程设计
题目:转速,电流双闭环可逆直流宽频调速系统设计
系部:自动化系专业:自动化班级:自动化1班学号:114230061142302511423015姓名:杨力强丁珊珊赵楠指导老师:刘艳日期:2014年5月26日2014年6月13日
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f一、设计目的
1、应用所学的交、直流调速系统的基本知识与工程设计方法,结合生产实际,确定系统的性能指标与实现方案,进行运动控制系统的初步设计。2、应用计算机仿真技术,通过在MATLAB软件上建立运动控制系统的数学模型,对控制系统进行性能仿真研究,掌握系统参数对系统性能的影响。3、在原理设计与仿真研究的基础上,应用PROTEL进行控制系统的印制板的设计,为毕业设计的综合运用奠定坚实的基础。
二、系统设计参数
直流电动机控制系统设计参数:(直流电动机3)
输出功率为55Kw电枢额定电压220V电枢额定电流30A额定励磁电流1A额定励磁电压110V功率因数085电枢电阻02欧姆电枢回路电感100mH电机机电时间常数1S电枢允许过载系数15额定转速970rpm
直流电动机控制系统设计参数
环境条件:电网额定电压380220V电网电压波动10环境温度4040摄氏度环境湿度1090
控制系统性能指标:电流超调量小于等于5空载起动到额定转速时的转速超调量小于等于30调速范围D=20静差率小于等于003
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f1、设计内容和数据资料
某直流电动机拖动的机械装置系统。主电动机技术数据为:
UN220VIN30A,
N970rmi
,电枢回路总电阻R02,机电时间常数
Tm1s,电动势转速比Ce0221Vmi
r,Ks40,Tl05ms,Ts00017ms,电流
反馈系数085VA,转速反馈系数15Vmi
r,试对该系统进行初步设计。
2、技术指标要求
电动机能够实现可逆运行。要求静态无静差。动态过渡过程时间Ts01s,电流超调量i5,空载起动到额定转速时的转速超调量
30。
三、主电路方案和控制系统确定
主电路选用直流脉宽调速系统,控制系统选用转速、电流双闭环控制方案。主电路采用25JPF40电力二极管不可控整流,逆变器采用带续流二极管的功率开关管IGBT构成H型双极式控制可逆PWM变换器。其中属于脉宽调速系统特有的部分主要是UPM、逻辑延时环节DLD、全控型绝缘栅双极性晶体管驱动器GD和PWM变换器。系统中设置了电流检测环节、电流调节器以及转速检测环节、转速调节器,构成了电流环和转速环,前者通过电流元件的反馈作用稳定电流,后者通过转速检测元件的反馈作用保持转速稳定,最终消除转速r