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1、交直流调速系统课程设计一、性质和目的自动化专业 、电气工程及其自动化专业的专业课，在学完本课程理论部分之后，通过课程设计使学生巩固本课程所学的理论知识，提高学生的综合运用所学知识，获取工程设计技能的能力；综合计算及编写报告的能力。二、设计内容1. 根据指导教师所下达的课程设计任务书课程设计。2. 主要内容包括：（）根据任务书要求确定总体设计方案（）主电路设计：主电路结构设计（结构选择、器件选型、考虑器件的保护）、变压器的选型设计；（）控制回路设计：控制方案的选择、控制器设计（）保护电路的选择和设计（）调速系统的设计原理图，调速性能分析、调速特点3. 编写详细的课程设计说明书一份。三、设计内容与
2、要求1. 熟练掌握主电路结构选择方法、主电路元器件的选型计算方法。2. 熟练掌握保护方式的配置及其整定计算。 3.掌握触发控制电路的设计选型方法。. 掌握速度调节器、电流调节器的典型设计方法。. 掌握绘制系统电路图绘制方法。. 掌握说明书的书写方法。四、对设计成品的要求1. 图纸的要求：1）图纸要符合国家电气工程制图标准；2）图纸大小规格化（例如：1图， 2图）；3）布局合理、美观。2. 对设计说明书的要求1）说明书中应包括如下内容名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1
3、页，共 7 页 - - - - - - - - - 目录课题设计任务书；调速方案的论证分析（至少有两种方案，从经济性能和技术性能方面进行分析论证）和选择；所要完成的设计内容变压器的接线方式确定和选型； 主电路元器件的选型计算过程及结果；控制电路、保护电路的选型和设计；调速系统的总结线图系统电路设计及结果。2）说明书的书写要求文字简明扼要，理论正确，程序功能完备，框图清楚明了。字迹工整；书写整齐，使用统一规定的说明书用纸。图和表格不能徒手绘制。附参考资料说明。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - -
4、 - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 交直流调速系统课程设计任务书一、课程设计的主要任务（一）系统各环节选型1、主回路方案确定。2、控制回路选择：变频器、给定器、调节放大器、触发器、稳压电源、电流截止环节，调节器的限幅值路、电流、电压检测环节（须对以上环节画出线路图，说明其原理）。（二）主要电气设备的计算和选择1、变压器计算：变压器原副边电压、电流、容量以及联接组别选择。2、电力电子器件：电压定额、电流定额计算及定额选择。3、系统各主要保护环节的设计：快速熔断器计算选择、阻容保护计算选择计算。4、平波电抗器选择计算或滤波电路的选择。（三）系统参数计算1、
5、电流调节器 ACR 中iiRC 、计算。2、转速调节器 ASR 中nnRC、计算。输入电阻均为 40K 。3、动态性能指标计算（包括空载起动到额定转速超调量的计算和过渡过程的时间的计算以及空载起动到额定转速所需时间的计算）。（四）画出调速系统电气原理图。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - 1 组：直流他励电动机：功率PN1.1KW ，额定电流 IN=6.7A，磁极对数 P=1，nN=1500r/min, 励磁电压 2
6、20V,电枢绕组电阻 Ra=2.34, 主电路总电阻 R7，L246.25Mh(电枢电感、 平波电感和变压器电感之和 )， Ks=58.4， 机电时间常数 Tm=116.2ms， 滤波时间常数 Ton=Toi=0.00235s，过载倍数 1.5 ，电流给定最大值10 VUim，速度给定最大值10VUn2 组：直流他励电动机：功率PN22KW ，额定电压 UN=220V ，额定电流 IN=116A,磁极对数 P=2，nN=1500r/min, 励磁电压220V, 电枢绕组电阻Ra=0.112, 主电路总电阻R0.32 ，L37.22mH(电枢电感、平波电感和变压器电感之和) ，电磁系数Ce=0.
7、138 Vmin r，Ks=22，电磁时间常数 TL=0.116ms，机电时间常数 Tm=0.157ms，滤波时间常数 Ton=Toi=0.00235s，过载倍数1.5 ，电流给定最大值10 VUim，速度给定最大值10VUn3 组：直流他励电动机：功率PN145KW ，额定电压 UN=220V，额定电流 IN=733A,磁极对数 P=2，nN=430r/min, 励磁电压 220V,电枢绕组电阻 Ra=0.0015, 主电路总电阻 R0.036， Ks=41.5，电磁时间常数 TL=0.0734ms ，机电时间常数Tm=0.0926ms ，滤波时间常数 Ton=Toi=0.01s ，过载倍数
8、 1.2 ，电流给定最大值8VUim，速度给定最大值10VUn4 组：直流他励电动机：功率PN145KW ，额定电压 UN=220V，额定电流 IN=6.5A, 磁极对数 P=1，nN=1500r/min, 励磁电压 220V,电枢绕组电阻 Ra=3.7, 主电路总电阻 R7.4 ，Ks=27，电磁时间常数 TL=0.033ms，机电时间常数Tm=0.26ms ，滤波时间常数Toi=0.0031s ，Ton=0.01s，过载倍数 1.5 ，电流给定最大值8VUim，速度给定最大值10VUn，0.77V/A ，0.007 Vmin r 5 组：直流他励电动机：功率PN60KW ，额定电压 UN=
9、220V ，额定电流 IN=308A,磁极对数 P=2，nN=1000r/min, 励磁电压 220V,电枢绕组电阻 Ra=0.09, 主电路总电阻 R 0.18，Ks=35，电磁时间常数 TL=0.012ms，机电时间常数 Tm=0.12ms ， 滤波时间常数 Toi=0.0025s ， Ton=0.015s，过载倍数 1.1 ，电流给定最大值8VUim，速度给定最大值10VUn。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - -
10、 6 组：直流电动机：功率PN555KW ，额定电压 UN=750V ，额定电流 IN=760A, nN=375r/min, 电枢绕组电阻 Ra=0.09, 主电路总电阻 R0.14 ，Ks=75，电磁时间常数 TL=0.031ms，机电时间常数 Tm=0.112ms ，滤波时间常数 Toi=0.002s ，Ton=0.02s，过载倍数 1.5 ，电流给定最大值VUim10*，速度给定最大值10VUn。7 组：直流电动机：功率PN200W ，额定电压 UN=48V，额定电流 IN=3.7A, nN=200r/min, 电枢绕组电阻 Ra=6.5, 主电路总电阻 R8，Ks=4.8，电磁时间常数
11、TL=0.015ms，机电时间常数Tm=0. 2ms，滤波时间常数Toi=0.001s ，Ton=0.005s，过载倍数 2，电流给定最大值VUim10*，速度给定最大值10VUn。8 组：直流他励电动机：功率PN1.5KW ，额定电压 UN=110V，额定电流 IN=7A，磁极对数 P=1，nN=1500r/min, 励磁电压 110V, 励磁电流 0.8A，电枢绕组电阻 Ra=1, 要求调速范围 D=10 ，静差率 s10% ，制动迅速平稳。，9 组：直流他励电动机：功率PN11KW ，额定电压 UN=220V ，额定电流 IN=55A ，磁极对数 P=2，nN=1000r/min, 励磁
12、电压 220V, 励磁电流 1.6A， 电枢绕组电阻 Ra=0.8, 电枢电感 LD=7mH 要求调速范围 D=10 ，静差率 s5% ，电流脉动系数 Si10% 。 ，以上是直流调速1 组：绕线式转子三相异步电动机：PN42kW ， nN=1400r/min ，U1N=380V ，I1N=80A ，fN=50Hz ，=90% ，cos=0.85，E2N=345V，I2N=80A ，/ 联结， m=3，J=2.465kg.m2。给定电压*nU、转速调节器和电流调节器的输出限幅值均为10V，转速滤波时间常数Ton=0.01s。要求：最大负载功率为30kW ，电机不可逆转，传动系统能实现无级平滑调
13、速，调速范围D=3 ，生产过程中有较高的调速精度，低速时静差率S0.01，系统动态指标要求电流超调量小，转速抗干扰性能及跟随性能好。2 组： 电机额定数据： PN=630kW,NN=370r/min ，定子额定电压U1N=6000V，定子额定电流I1N=84A，转子开路线电压VE943320, 转子额定电流 I2N=413A，允许电流过载倍数 =1.5，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - 系统运动部分的总飞轮惯量GD
14、2=7848N.m2，转子回路整流器和逆变器均采用三相桥式电路。给定电压*nU、转速调节器和电流调节器的输出限幅值均为8V，转速滤波时间常数 Ton=0.01s。要求：电机不可逆转，传动系统能实现无级平滑调速，调速范围D=2 ，生产过程中有较高的调速精度，低速时静差率S0.05 ，系统动态指标要求电流超调量小，转速抗干扰性能及跟随性能好。3 组：绕线式转子三相异步电动机：PN125kW ， nN=525r/min ，U1N=380V，I1N=266A，fN=50Hz ，E2N=445V ，I2N=180A ，/ 联结，=2，GD2=2325N.m2。给定电压*nU、转速调节器和电流调节器的输出
15、限幅值均为分别为10V和 8V，转速滤波时间常数Ton=0.02s。要求：电机不可逆转，传动系统能实现无级平滑调速，调速范围D=4 ，生产过程中有较高的调速精度，低速时静差率S0.01 ，系统动态指标要求电流超调量小，转速抗干扰性能及跟随性能好。4 组：绕线式转子三相异步电动机：PN120kW ， nN=525r/min ，U1N=380V，I1N=266A，fN=50Hz ，E2N=445V ，I2N=180A ，/ 联结，=1.5，GD2=2536N.m2。给定电压*nU、转速调节器和电流调节器的输出限幅值均为分别为12V，转速滤波时间常数Ton=0.02s。要求：电机不可逆转，传动系统能
16、实现无级平滑调速，调速范围D=2 ，生产过程中有较高的调速精度，低速时静差率S0.01 ，系统动态指标要求电流超调量小，转速抗干扰性能及跟随性能好。5 组：绕线式转子三相异步电动机：PN480kW ， nN=592r/min ，U1N=6000V，I1N=60A，fN=50Hz ，E2N=754V ，I2N=397A ，=2，GD2=4875N.m2。给定电压*nU、转速调节器和电流调节器的输出限幅值均为分别为 10V，转速滤波时间常数Ton=0.01s。要求：电机不可逆转，传动系统能实现无级平滑调速，调速范围D=3 ，生产过程中有较高的调速精度，低速时静差率S0.05 ，系统动态指标要求电流
17、超调量小，转速抗干扰性能及跟随性能好。注明：以上 5 组均设计为双闭环串级调速系统。6 组：变频调速系统的设计，异步电动机：PN4kW ， nN=630r/min ，UAB=380V，I1=11.4A，f1=50Hz ，极对数为4，=1.5，GD2=196.2N.m2。给定电压*nU、双闭环交 - 直交变频调速系名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - 统，给定电压、转速调节器和电流调节器的输出限幅值均为分别为10V，转速
18、滤波时间常数Ton=0.01s。7 组：双闭环交流调压调速系统， 电机参数：PN45kW ， nN=1480r/min ，Un=380V ，I1=100A，f1=50Hz ，极对数为 2，=1.5，J=2.367N.m2。给定电压*nU、转速开环交 - 直交变频调速系统，给定电压、电压调节器和电流调节器的输出限幅值均为分别为10V，转速滤波时间常数Ton=0.01s。电机的结构参数大家也可以不用我给的，可以自己选则，设计题目和任务大家也可自己拟定。直流调速的选题范围：带电流截止负反馈的单闭环调速系统设计和转速电流双闭环直流调速系统的设计。交流调速系统的选题范围： 调压调速（单闭环或双闭环） 、 串级调速（单闭环或双闭环）、变频调速（转速闭环）设计说明书的格式可按照教务处提供的毕业设计说明书的格式来写。课程设计每人一组，题目可一样，不允许设计内容有较多的重复部分。四、课程设计说明书写作要求（一）封面（二）摘要（三）目录（四）正文（五）课程设计体会（六）参考文献名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -