电气传动课程设计.doc

电气传动课程设计
班级:01210606
组别:第十一组
学号:20060169
姓名:陆锡坚
目录
第一章:电气传动课程设计任务书
第二章直流调速系统参数测试
第三章转速调节器和电流调节器的设计
第四章:直流调速系统的调试
第五章:直流调速系统的仿真
第六章:结论及分析
第七章:实验注意事项
第一章:电气传动课程设计任务书

受控对象为直流电动机——发电机组,控制系统操作台为DS-II型电气控制系统综合试验台

针对享有平台,设计内环为电流环、外环为转速环的双闭环结构调节器的调速系统。稳态指标为无静差;动态指标要求,在启动时电流超调小于5%;空载启动到额定转速时的转速超调小于10%。系统有良好的抗干扰性能。

第一阶段:了解课程设计的任务,了解控制对象和整体试验台,进行小组分工,明确任务。
第二阶段:测试电机组各项参数和控制台整流放大倍数,转速反馈系数、电动机——发电机组电阻、电感等参数。
第三阶段:根据测量的各项参数进行理论推导和仿真,计算出电流环和转速环校正参数。
第四阶段:在实验控制操作台做实际调试,先调试内环,再调试外环,直到达到指标要求。
第五阶段:分析理论推算的结果、仿真结果和实际调试结果之间的误差,并提出解决的办法。
第六段:整体测试
第七段:分析实验结果,撰写实验报告。
第二章直流调速系统参数测试
双闭环调速系统动态结构如图1所示,要想得到系统的结构模型就必须对直流调速系统的各个参数进行测试。本章主要测试电枢回路电阻、机电时间常数、电磁时间常数、电势常数、转矩常数以及触发—晶闸管放大倍数、电流反馈系数和转速反馈系数。
图1
电枢回路电阻的测定
电枢回路总电阻R=Ra+RL+Rn+Rc,其中Ra为电枢电阻、RL为平波电抗器的直流电阻、Rn为整流装置的内阻、Rc为电枢回路的附加电阻、线路电阻(无附加电阻时取Rc=0)。本次设计采用伏安比较法实验测定,电路按下图2接线。
图2
将Uct固定为某一值,改变可调电阻器的阻值两次,与此对应,测得两组可调电阻器的端电压及电枢回路的电流,利用这两组数据联立方程即可测得一个电枢回路总电阻R的间接测量值。再将U
ct分别固定在另外几个值,仿照上述方法,又可以得到几个R的测量值。取其平均值即可作为R的较为合理的近似值。
电阻可由式(2-1)计算:
R=(Ud1 -Ud2)/(Id2 -Id1)(2-1)
表1
总电路(R的测量)
Ud0=60V
Ud0’=90V
Ud1
Id1
Ud2
Id2
R
Ud1
Id1
Ud2
Id2
R










R平均

短接电枢两端(Ra的测量)
Ud0=70V
Ud0’=90V
Ud1
Id1
Ud2
Id2
Ra
Ud1
Id1
Ud2
Id2
Ra










Ra平均

短接电枢、平波电抗器两端(Rn的测量)
Ud0=70V
Ud0’=90V
Ud1
Id1
Ud2
Id2
Rn
Ud1
Id1
Ud2
Id2
Rn




2





Rn平均

平波电抗器电阻RL的计算
RL

二、空载损耗的测试
由于电机自身的重量和电机轴之间的摩擦力,当电机不带负载时要克服空载转矩T0才能转动,根据式(2-2),空载损耗的功率可通过测试空载电流计算出结果,然后根据式(2-3)。计算出空载转矩T0。
P0= Ud I0-I02R (2-2)
T0= P0/n (2-3)
按照下图3接好线路,电动机励磁电压为110V。缓慢调节给定电压Uct,使转速不断增加,测量整流电压Ud、电枢电流I0和转速n,将数据记录在表2
图3
表2
Ud
60V
70V
90V
110V
I0




n
830
971
1234
1498
P0




T0




P0平均值

T0平均值

电磁时间常数TL的测定
根据定义,电枢回路的电磁常数计算公式如(2-4)
TL= (2-