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4KW直流电动机直流调速系统的设计

  • 简介: 原文 第 1 章 绪 论1.1 概述1.1.1 课题来源、目的和意义随着工业生产和科学技术的发展,自动控制已经普遍出现在人类生活,生产和探索新技术的各个领域,由于电能生产变换经济传输分配容量,使用控制方便,因而电力拖动已广泛应用于各类生产机械,为了...
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原文

第 1 章 绪 论
1.1 概述
1.1.1 课题来源、目的和意义
随着工业生产和科学技术的发展,自动控制已经普遍出现在人类生活,生产和探索新技术的各个领域,由于电能生产变换经济传输分配容量,使用控制方便,因而电力拖动已广泛应用于各类生产机械,为了满足电力拖动调速机械的生产工艺要求,提高产品质量和生成率,电力拖动系统的调速性能具有重要意义[1]。
直流电动机是应用最广泛的一种电动机,容量从几十瓦直到几千千瓦。近几十年来,随着电力电子技术的迅速发展,大功率半导体器件,集成电路的研制成功,直流传动技术也随之飞速发展,并进入到完全可以使用的阶段,而晶闸管串级调速系统具有结构简单,可靠,节能,经济,维护方便的特点,使得这种调速技术首先在风机,泵类机械上得到了广泛的应用。晶闸管串级调速技术除可用于新设备设计外,还可用于对旧设备进行技术改造,这样,不仅能改善调速性能,还可以节约能源[2]。
变频器技术调速的另一个巨大推动力就是市场。一般讲,在占工业用电50%~60%的风机、泵和压缩机等通用机械上使用变频调速装置,可以节电30%左右。这一类通用机械的驱动电机一般是工频电机,具有各种可供选择功能的通用变频器,其输出频率在0~400Hz之间,正适合这类机械。因此,通用变频器应用非常广泛,市场潜力很大,目前已形成规模生产,所以成本较低,价格便宜[3]。据统计,我国仅待调速节能的风机就有4000万台,耗电约1500亿kWh,节能潜力达450kWh/年;我国电网总容量为3.5亿kW,电机年耗用量约为86724亿kWh,其中高压电机占50%~60%,这是一个庞大的市场。据统计,我国1993年变频器总销售额为4亿元,1995年为7亿元,1999年为20亿元,可见,调速变频器尤其是高压变频器市场还处于初期开发阶段,但其20%~30%高速增长的速度及十五期间300多亿的市场容量,吸引了众多厂家和资金的投入,市场竞争加剧[4]。
1.1.2 国内外研究现状和发展趋势
由于变频器在空调、电梯、冶金、机械等行业的广泛应用,变频调速电机和与之配套的变频器发展迅速。
......


  目录

第1章 绪 论
第2章 主电路方案的确定及组件选择
第3章 触发电路
第4章 控制系统各环节分析
第5章 系统静特性和动特性的分析


  参考资料

[1]付娟.交流调速技术[EB].http://cache.baidu.com.
[2]张秀玲.转速、电流双闭环直流调速系统[D].哈尔滨:黑龙江工程学院,2005.
[3]田瑞.变频器在多电机传动中的应用[J].电气传动,2006/04.
[4]罗春民编.我国变频调速技术的发展概况[J].广东科技,2006/04.
[5]我国大功率交流调速技术跻身世界前列[EB].www.pmec.net.
[6]王贺明.电工电子技术实验与设计[M].北京:兵器工业出版社,1998.
[7]刘介才编.工厂供电500问答[M].北京:兵器工业出版社,1994.
[8]刘介才编.工厂供电简明设计手册[M].北京:机械工业出版社,1993.
[9]陈振新等主编.脉冲与数字电路实验教程[M].上海:复旦大学出版社,1990.
[10]刘介才编.工厂供电简明设计手册[M].北京:机械工业出版社,1993.
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  简单介绍

本文设计的是4KW直流电动机直流调速系统。根据负载的性质来选择电动机,根据电动机来设计主回路,控制回路。再根据要求建立起动态数学模型。检查它的稳定性和其它动态性能。如果原始系统不稳定或动态性能不好,就必须配置合适的校正装置,使矫正后的系统能够全面地满足要求。对于要求在一定范围内平滑调速的系统来说,以调节电枢电压的方式为最好。
主回路采用可控硅单相桥式整流电路。该系统是转速负反馈调速系统,实现了调速指标D=20,S=0.01要求;该系统采用的整流电路是不能实现电机回馈制动的,为了加快制动的停车,采用了能耗电阻制动;为达到正反转的要求,采用了有触电的变换电枢电压极性的方法;稳压电源采用采用有调整管的串联型稳压方法。调节电位器,便可调节电动机的转速。

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