电气传动控制系统课程设计(3)

一、设计参数及要求

某双闭环直流调速系统采用晶闸管三相桥式全空整流电路供电，数据如下： 直流电动机：UN 48V,IN 3.7A,nN 200r/min，Ra 6.5 ，允许过载倍数

2；

晶闸管装置发达系数Ks 4.8； 电枢回路总电阻R 8 ；

电枢回路电磁时间常数Tl 5ms，机电时间常数Tm 0.2s； 电源电压Us 60V

*

10V； 转速给定的最大电压为Unm

*

10V； 转速调节器输出限幅值Uim

电流调节器输出限幅值Ucm 10V。 转速设计要求为： （1）稳态指标：无静差

（2）动态指标：电流超调量 i 5%，空载启动到额定转速时的超调量 n 10%。 （3）利用MATLAB软件进行直流调速控制系统的仿真，要求有仿真曲线及分析结论。

二、调速的方案选择

1、电动机供电方案

静止式可控整流器用大功率开关器件构成可控整流器，以获得可调的直流电压。整流设备一般都是通过变压器与电网连接的，因此其工作频率为工频，初级电压即为交流电网电压。经过变压器的耦合，主电路可以得到一个合适的输入电压，然后采用大功率开关器件进行整流，并通过移相控制以保持输出电压的稳定，可使开关器件在较大的功率因数下运行，故可以得到很高的稳压和稳流精度及很短的动态响应时间。变流主电路和电网之间用变压器隔离,还可以抑制由变流器进入电网的谐波成分,减小电网污染。

结合本次设计的的小型直流调速系统的结构、供电质量以及成本等因素，选择由晶闸管构成的相控电源供电。其整流方式有全波整流和半波整流。半波整流利用晶闸管单向导通特性，在输入为标准正弦波的情况下，输出获得仅有正半部分，负半部分则损失掉。全波整流使交流电的两半周期都得到了利用，在输入三相正弦工频交流电的情况下，三相桥式整流输出频率更高，脉动成分低，可获得更高的供电质量。