1、專業(yè)課程實踐訓(xùn)練報告本次實踐訓(xùn)練的要求是 “帶電流截止負(fù)反饋的轉(zhuǎn)速閉環(huán)直流調(diào)速 系統(tǒng)的設(shè)計與仿真”。（一）設(shè)計參數(shù)1）電動機：額定數(shù)據(jù)為10kv,220v,52A,1460r/min，電樞電阻RS=0.5 Q，飛輪力矩 GD2=10N.m2。2）晶閘管裝置：三相橋式可控整流電路，整流變壓器Y/Y 聯(lián)結(jié)，二次線電壓En=230v觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大系數(shù) Ks=40。3）V-M系統(tǒng)主電路總電阻 R=1 Q。4）測速發(fā)電機：永磁式，ZYS231/110型；額定數(shù)據(jù)為23.1w, 110v, 0.18A，1800r/min。5）系統(tǒng)靜動態(tài)指標(biāo)：穩(wěn)態(tài)無靜差，調(diào)速指標(biāo)D=10 , s< 56）電流截止

2、負(fù)反饋環(huán)節(jié)： 要求加入合適的電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)， 使 電動機的最大電流限制（ 1.5-2）IN。（二）設(shè)計要求1）閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。2）在給定和擾動信號作用下，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)無靜差。（三）設(shè)計任務(wù)1） 根據(jù)題目要求， 分析論證確定系統(tǒng)的組成， 畫出系統(tǒng)組成的原 理框圖；2） 對轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)進行穩(wěn)態(tài)分析及參數(shù)設(shè)計計算；3）繪制原系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖4）動態(tài)穩(wěn)定性判斷，校正，選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器并進行設(shè)計；5）繪制校正后系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖；6）應(yīng)用MATLAB軟件對轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)進行仿真，驗證所設(shè)計的調(diào)節(jié)器是否符合設(shè)計要求；7）加入電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)；8）應(yīng)用MATLAB軟件對帶電流截至負(fù)反饋的轉(zhuǎn)速單

3、閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)進行仿真，完善系統(tǒng)。（四）原理1）閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)組成原理與電動機同軸安裝一個測速發(fā)電機，從而產(chǎn)生與轉(zhuǎn)速成正比的負(fù)反饋電壓5,與給定電壓Un*相比較后，得到轉(zhuǎn)速偏差電壓，經(jīng)過放 大器A,產(chǎn)生電力電子變換器UPE所需的控制電壓Uc，用以控制電動機的轉(zhuǎn)速PI調(diào)節(jié)器作用是使系統(tǒng)無靜差電流截止負(fù)反饋的作用是在電動機發(fā)生超載或堵轉(zhuǎn)的時候電流截止負(fù)反饋和給定信號相比較抵消。 使電動機處于停止運行狀態(tài)，以 保護電機。（五）閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)參數(shù)的計算1）額定負(fù)載時的穩(wěn)態(tài)速降應(yīng)為：7.68r/mi n= ncl 二nNS蘭 146°205 r/min=7.68r/minD(1s) 10

4、 (10.05)2）閉環(huán)系統(tǒng)應(yīng)有的開環(huán)放大系數(shù):計算電動機的電動勢系數(shù)：0.1329V.mi n/rCeU n - I n Ra 220 -52 0.5v ms/ r 二 0.1329V min/ r 1460nN閉環(huán)系統(tǒng)額定速降為：391.27r/minIn R 二 52 1 r/min =391.27r/minCe 0.1329閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)為：49.9K 二空 一 1 _ 391.27 一1 二 49.97.683）計算轉(zhuǎn)速負(fù)反饋環(huán)節(jié)的反饋系數(shù)和參數(shù)測速發(fā)電機的電動勢：0.0611V.mi n/r轉(zhuǎn)速反饋電壓：16.05 V ( a = a 2Cetg a 2 取 0.18)11

5、0VCetg0.0611V min/ rg 1800r/min轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)為：0.010998 Vmi n/r4）計算運算放大器的放大系數(shù)和參數(shù)運算放大器放大系數(shù)Kp為：12.27運算放大器型號：Ro=4OK Q , Ri=490.8 KQ5）判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性計算：電樞回路的總電感為17.70mHL = 0.693minU U 2l = 230V = 132.8V <3J3系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的時間常數(shù):電磁時間常數(shù):0.018S機電時間常數(shù)Tm：0.158Sgd2r375CeC10"30375 0.13290.1329ji二 0.158s晶閘管裝置的滯后時間常數(shù) T&0.00

6、167S2KTm(TiTs)TsTiTs0.158 (0.017698 0.00167) 0.001672計算出開環(huán)放大系數(shù)應(yīng)滿足的穩(wěn)定條件為K < 103.48,103.63又因為K=40.6，所以系統(tǒng)穩(wěn)定6) PI調(diào)節(jié)器設(shè)計原始系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)W(s)=K2仃 sS 1)(TmTiS原始閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)W(s)50(0.1377s 1)(0.0203s 1)(0.00167s 1)參數(shù)計算>1 -0.1377s11> T2-0.0203s11_T3 -0.00167s1=49.25s，-600s4117.26s4Wc2=119.82§1L1=31.5dBKpi=0.3265t =0.4227PI調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為Wpi(s)= (0.13799S+1)/ 0.42s（六）仿真