广东技术师范学院天河学院《电力拖动自动控制系统》报告
题目:晶闸管直流电动机单闭环调速系统
系班学
别级号
电气工程系本自动化092
学生姓名指导老师
2012年11月
f题目:晶闸管直流电动机单闭环调速系统系统结构图:
已知数据:直流电动机:额定功率18kw、额定电压220v、额定电流94A、额定转速1000rmi
、电枢回路电阻1欧;机械部分的飞轮惯量:10Nm2;电枢回路总电感0017H;测速发电机:永磁式,额定功率23w、额定电压110v、额定电流021A、额定转速1900rmi
;整流变压器:YY联接,二次线电压230V;直流稳压电源:15V其它相关数据:触发整流器放大倍数设为40;
二、设计要求
1调速范围D20,静差率S10按S10计算2超调量小于(或等于)25
三、设计完后须提交
1设计说明书含静态计算、稳定性判定;调节器的选取及参数计算等2系统的电路原理图;
3
系统的性能仿真用MATLAB软件
f控制结构图
有了原理图之后,把各环节的静态参数用自控原理中的结构图表示,就得到了系统的稳态结构框图。
图3、单闭环直流调速系统稳态结构框图
同理,用各环节的输入输出特性,即各环节的传递函数,表示成结构图形式,就得到了系统的动态结构框图。由所学的相关课程知:放大环节可以看成纯比例环节,电力电子变换环节是一个时间常数很小的滞后环节,这里把它看作一阶惯性环节,而额定励磁下的直流电动机是一个二阶线性环节。所以,可以得到如下的框图:
f参数计算根据以上数据和稳态要求计算参数如下:取电机电枢电阻为05欧1为了满足D20,s≤10,额定负载时调速系统的稳态速降为
cl
Ns100001rmi
556rmi
D1s20101
2根据
cl,求出系统的开环放大系数先计算电动机的电动势系数
Ce
UNINRa2209405V0173Vmi
r
N1000rmi
则开环系统额定速降为
op
INR
c
e
941rmi
54335rmi
0173
闭环系统的开环放大系数应为
K
op
cl
1
543351977219672556
3计算测速反馈环节的放大系数和参数测速反馈系数α包含测速发电机的电动势转速比Cetg和电位器的分压系数
2,即
α2Cetg根据测速发电机数据,
Cetg110V00579Vmi
r1900rmi
试取202,如测速发电机与主电动机直接联接,则在电动机最高转速成1000rmi
下,反馈电压为
U
2Cetg1000rmi
02005791000V1158V
稳态时U
很小,U
只要略大于U
即可,现有直流稳压电源为15V,r