电力拖动课程设计

电力拖动课程设计学号 0 8 1 4 2 0 5Sb彥电力拖动自动控制系统课程设计（2008级本科）题 目单闭环转速负反馈直流调速系统系（部）院：物理与机电工程学院电气工程及其自动化学生姓名董博誉学号0814205专业方向电气工程及其自动化班级082题目名称单闭环转速负反馈直流调速系统作者姓名：董博誉指导教师：李佳奇 职称：讲师完成日期：2011年 12 月 14 日一、设计内容及技术要求：设计一个单闭环转速负反馈直流调速系统；1. 使用简易的晶闸管整流桥 V M方式；2. 使用同步六脉冲触发器控制晶闸管整流桥；3. 形成的冲击电流较小；4能在MATLAB/simulink平台上建立模型；5. 能够正确的调整系统各个模块的参数使之兼容；6. 能够有较好的仿真波形；二、课程设计说明书撰写要求：1. 选用中小容量的电动机及其外围电路完成相应的功能2. 用MATLAB/simulink实现软启动的功能。3.给出设计思路、画出各程序适当的流程图。4给出所有参数确定的原因。5.完成设计说明书（包括封面、目录、设计任务书、设计思路、硬件设计图、三、设计进度 第一周 星期一上午 星期一下午 星期二至星期五 第二周星期一至星期二 星期三至星期四 星期五程序流程框图、程序清单、所用器件型号、总结体会、参考文献）讨论论文题目查资料查找分析资料，确定各程序模块的功能完成硬件设计，算法流程图及建立模型 完成设计，进行，调试，仿真并分析合理性 答辩指导教师签字:课程设计任务书目录一、 系统原理 错误！未定义书签。二、 系统仿真 22.1系统的建模和模型仿真参数设置 22.1.1 6 脉冲同步触发器子系统构建 .22.1.2 主系统的建模和参数设置 4三、调试结果143.1示波器波形 .143.2比较波形 .15四、总结17参考文献 18电力拖动自动控制系统课程设计成绩评定表 19、系统原理为了提高直流调速系统的动静态性能指标，通常采用闭环控制系统（包括单闭环系统和多闭环系统）。对调速指标要求不高的场合，米用单闭环系统，而对 调速指标较高的则采用多闭环系统。按反馈的方式不同可分为转速反馈，电流 反馈，电压反馈等。在单闭环系统中，转速单闭环使用较多。在本装置中，转速单闭环实验是将反映转速变化的电压信号作为反馈信号， 经“速度变换”后接到“速度调节器”的输入端，与“给定”的电压相比较经 放大后，得到移相控制电压UCt，用作控制整流桥的“触发电路”，触发脉冲经 功放后加到晶闸管的门极和阴极之间，以改变“三相全控整流”的输出电压， 这就构成了速度负反馈闭环系统。电机的转速随给定电压变化，电机最高转速 由速度调节器的输出限幅所决定，速度调节器采用 P（比例）调节对阶跃输入有 稳态误差，要想消除上述误差，则需将调节器换成Pl（比例积分）调节。这时当“给定”恒定时，闭环系统对速度变化起到了抑制作用，当电机负载或电源电 压波动时，电机的转速能稳定在一定的范围内变化。二相电源输出触发: 电路电流反馈 与过流保护3速度1 变换电源图1-1转速单闭环系统原理图、系统仿真2.1、系统的建模和模型仿真参数设置、6脉冲同步触发器子系统构建COUctVca0ABSCCASlockSynchronized-Poise GeneratorOutIn2图2-16脉冲同步触发器6脉冲同步触发器模型构建是通过SimPowerSystem Extra LibraryControl BlocksSynchronized 6-Pulse Generato来 实现。Syschroni ttdtoir参数设置如下:Synchroni zed 6_pulse eeti色丫直tor (magJc) (linlc)Us this tlock to fir th电 6 thytistots of a 6_pulze convertfit. The output is 0 vector of B duIses (0_l) indiv 1 dualyzed on& comtrutUon voltas. Pul st?也且电 unrated Lpha d 电 efe 电弓 aft ertti4 incrasinc zefo-ctossinas of the commutation voltatt?Jreauenc7 of srnciironisaI ion vol(Kz)Fu)se width:10Dciubl 电 pul sineCancelApplyVoltage三相线电压模型构建是通过SinPowerSystems MeasurementsMeasurement 来实现。Connection PortVoltage： fflaasurenneitt三个连接端口在 SinPowerSystem Elements= 1# specifies tlie mimber of input ports to be summed.When there i s only o 皿皂 ixtp 口七 por tj a dd or sub t i：=l c t el ement s ovei all di mi ens ions or ozie speci f i ed dimensionMain. Sietl：1 At tzibu-t es找出2个比例环节：Simulink分别为Math OperationsGaiGainEl ement-wi se tain (7 = K. ar mai riz tain (y = K*u or 7 = u*X).Main ikttfibutes Parametei AttributesSim卜 3k“卸p 血厅找出限幅器：Simulink Commonly Used Blocks Saturationa设置如下:SaturationLimit iiKPut si Enal lo thw upper 鱼nd lcwer satLration valuer.Main 51n&l AtttibutsViper limit:SourceQKCancelHelpApplj找出三个交流电压源：SinPowerSystem Electrical Sources- AC VoltageAC Voltage Source分别设置为:AC VolSource (mask) Cl ink)I deal siikusai dal AC Vol tags source.Paramet ersP eak a.mp lit ude (V):Cane1HelDGroundSinPowerSystem Power Electronics找接地： SinPowerSystems ElementsGround找出晶闸管整流桥和二极管：Universal BriUniversal Bridge 11 晶闸管整流桥设置如下:Umversal Eri(mask) Clink)Thi s blocJc inipl emeM a bf id匕电 of selected powse el set ronics devices. Series RC snubber circuits are connect电d in parallel with each switch device. Fs电宮s： Help for eucest ed snubber values idieii th电 model is discret ized, For most ppl icat ions the in：t erndtl n*fT*Tit1nE BlUllFi才 Rt3ltbOi =Kjotf*rnjnti-Cano* Codt-Db1hx-3HL Cndtr-tio&fcj t1UDJEXEI4 Toc-L 5ce i.p*l .-SiMEChp*K*Z Et-ip EL3AE&i 1 as I. xt ip xl 34CDUftEU*! 3TI HSTaX9 34jui tl.tkS4h4lb0tt.：TtikhM gd mh Ut dDUautkXkLDLf K3d. ? T-l J3Odi.C Mipi 1 3KI31o ri.nri -1-sE rinri:bd*2 3x (11 inoinbi口口!:，-lLU1： 口AuIobkI l nJ lu_ni Esin Lrui&L I acn foe 44 I 3i3Uif be:日beht, wiotLiy *q* jndLLm hLth.tr i.sl.It窗机o亡了打HDI. CXhEtD)GDSHUlLVt XtrD etDSSLUX tl：LQTtr off ccnicil;Lv 3eZtKL4Ck.RLL LtC.bA 为b*D耳 L* itE&si-LM LoCLoa Ekr厨】4aSl-TI- &!： I bThELQOMadD占mj9.4fL3M OltpDtT.i fam Ti.EtaTLo4 fro* tci-hiMfI * fttGi1=todUaJ 讥: J:.i i . jI百rr，1w bdtJi ipi.ci-所 TIvh:iWLlP*| n-iili-E :rc-xl 曲则 |弩诧或班删知肘 Mng新山血 I JinoLl-aFrni：rZ SU.zL c-md:n.|4：104sank” rB.C|d-= I 雲I .IU L $|ELBU* I： I Drn | AUXLiVHFCiPf JJ L1*ti t dfi.kA paL&1 ta |4!giFee&4 :Output 口LOU舉匚K*J三、调试结果3.1示波器波形设置好后，点击运行，查看示波器，波形如下图所示:3.2、比较波形通过命令窗口输入 plot(tout,yout)coninarKl WindowINew to MATLAB? Watch this Wide匚i, see DEmw, or read Gmttinc; EtmrtRcl.both the electrical circuit and it s control syt em.Warning: Using a def suit value of D 04 for maximum .step size The simulation step size will be equal to or less than this value You can disable this diagriostic by settine 8 Automat ic solver parapet er select icn1 diacnostic to none in the Diagnostics1of Iheconfigurat ion paraneters dialogWarning； You have required continucms-time simulation of a system containing switches or nonlinear elements.The ode23t variable-rt ep st iff solder is recciiuiendedi m order to jet best accuracy and simulation perormancsY&u maydiscretiz& ydtit 亡itcuit by speeifyinf an apptoptif e sample time in thepowergui blockFor large systens cr pewer electronicsi fastest simulation speed is usually achieved by di sereti翼in电both the electrical circuit and it s control syst BinWarning: Using a def suit value of H 04 for maKimm step sixe The simulation step size will be equal to or less than this value You can disable this diagnostic by set tine Automatic solver paranseter selectionJ diagrw吕*ic to none in th& Din-0sticof Iheconfigurat ion paraneters dialog plot (toutj yout)l比较波形如下:总结通过本次为期两周的课程设计，使我深深的认识到专业课的重 要性以及它对每一位大学生将来的工作和就业的深远影响。在这两周的时间里，我不仅自己所学的电机拖动控制学科里的知识 在脑海里巩固了一遍，而且还将自己所学的理论知识转化为实践成果， 不仅使得我获益匪浅，而且使我产生了无与伦比的自信心和成就感。本 次课程设计还提高了我分析问题，解决问题的能力。本次设计单闭环转 速负反馈直流调速系统的过程中，虽然我们通过网络资源可以得到很多 关于这方面的设计发难和电器线路原理图，但是面对这些已经审计好的 方案和电气图，我在思考和探索的过程中还是遇到了很多的困难，但是 通过我与同学的合作探讨，最终还是将这些问题一一化解。本次的课程 设计我也很毛多，因为我的设计方案参考了不少同类设计方案，试问， 如果在没有相关同类设计供参考的前提下，我能否仅凭自己的能力和知 识审计处符合要求的方案和具体的设计呢？本次的课程设计我很感激同学，因为我遇到困难的时候，他们该了 我惯坏和帮助。同时我也向负责本次课程设计指导的李佳奇老师表示衷 心的感谢，因为他再百忙之中抽出时间为我们答疑和细心的讲解参考文献1】 陈伯时 .电力拖动自动化控制系统（第二版） .机械工业出版社 .2011年 版2】 李发海、王岩电机与拖动基础（第 3 版）清华大学出版社 .2010 年版3】 （美）隆内克 等著，郭武文等译电力拖动自动控制华夏出版社 .2002 年版4】 网上资料电力拖动自动控制系统课程设计成绩评定表姓名董博誉学 号0814205专业班级电气工程及其自动化课程设计题目单闭环转速负反馈直流调速系统课程设计答辩或质疑记录：成绩评定依据：评定项目评分成绩1.选题合理、目的明确（10分）2.设计方案可行性、创新性（20分3.设计结果（系统原理图、源程序、 调试运行结果）（30分）4.平时成绩（态度认真、遵守纪律） （1o 分）5.设计报告的规范性、参考文献充 分（不少于5篇）（10分）6.答辩（20分）总分最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）指导教师签字：年 月日