课程设计为自主完成,如有雷同,纯属他人参考不当。)
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f第章任务书(一)设计参数
直流电动机的额定电压UN220V,额定电流IN12A,额定转速
N1500rpm,电枢电阻Ra12Ω,电流过载倍数λ15,机电时间常数Tm003s。
(二)设计要求
系统稳态无静差,电流超调量σi≤5,空载起动到额定转速时的转速超调量σ
≤10%。
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f第一章主电路设计(一)系统组成
本设计采用的转速电流反馈控制直流调速系统各个模块如图11所示。系统可分为三个部分:主电路和控制电路以及保护电路和反馈环节。
主电路主要包括整流变压器和电力电子变换装置,起到将交流变换成直流,从而为直流电动机提供电源电压的作用。
控制电路主要包括电流调节器和转速调节器以及触发器,其中电流调节器与电流反馈环构成电流环,起到稳定电流的作用;转速调节器和转速反馈环构成转速环,使转速稳态无静差;触发器则用于为整流晶闸管组提供触发脉冲。
保护电路主要为晶闸管保护电路,包括由整流变压器交流侧的快速熔断器组构成的保护电路,以及与晶闸管并联的阻容电路构成的保护电路。保护电路的设置使得晶闸管免受过电压以及过电流的影响,从而使系统工作可靠。
反馈环节包括电流反馈环节和转速反馈环节。前者由电流互感器进行电流检测,再进行整流滤波得到电流反馈信号,后者则使用测速发电机来得到实际转速信号。
此外,还有其它部分的电路。包括减小电流脉动的平波电抗器,以及减小直流电压脉动的滤波电容。
图11转速电流反馈控制直流调速系统组成框图
(二)主电路原理
如图12所示。主电路主要由整流变压器和整流晶闸管组构成。整流变压器将公共电网的交流电压变换成整流桥可用的电源电压,而整流晶闸管组构成三相全控桥,将交流电变换成直流电,从而作为直流电动机的电源电压。
直接整流得到的电流和电压往往有较大的脉动,若直接作为直流电动机的电源电压,将会引起电机振动及噪声。为此,需要在主电路的直流侧加入平波电抗器和滤波大电容,从而减小整流器输出电流脉动以及输出电压脉动。
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f整流晶闸管组
整流变压器
快速熔断器组
平波电抗器
滤波电容器
Ud
图12主电路原理图
(三)主电路元器件参数计算及器件选型
主电路元器件包括整流元器件及其它元器件。整流元器件起整流作用,包括将市电电压变换成整流桥可用电源电压的整流变压器,以及将交流电变整流成直流电的整流晶闸管组;其它元器件则起减小纹波作用,包括抑制输出电流纹波的平波电抗器,以及抑制输出电压纹波的滤r