晶闸管双闭环直流电动机调速系统的电路原理图中各元件作用

Question

如题所述

Answer 1

工作任务：设计晶闸管直流电动机调速系统并搭建模型进行仿真分析

相关参数：

直流电动机：

型号：Z3-71；额定功率PN=7kW；

额定电压UN=220V；额定电流IN=55A；

转速nN=1000r/min；极数2p=4；

电枢电阻Ra=0.5Ω；电枢电感LD=7mH；

励磁电压UL=220V；励磁电流IL=1.6A；

设计要求：

调速系数实现无静差调速

主要工作内容：

（1）确定系统调速方案；

（2）主电路的选择与计算；

（3）控制电路的选择与计算；

（4）相关电气系统原理图的绘制；

（5）在MATLAB/Simulink软件平台上搭建仿真模型；

（6）调试、修改模型参数并进行仿真分析。

基本数据及计算

根据本课题的设计任务，已知相关数据如下：直流电动机，额定功率PN=10kW，额定电压UN=220V，额定电流IN=55A，转速nN=1000r/min，电枢回路电阻Ra=0.5Ω，电感La=7mH，励磁电压Uf=220V，励磁电流If=1.6A，系统运动部分飞轮惯量GD2=10Nm2。

在MATLAB/Simulink软件平台上搭建了晶闸管直流电动机转速电流双闭环调速系统仿真模型

双闭环调速系统的主电路由直流电动机、三相对称交流电源以及同步6脉冲触发器和转矩负载模块组成。

三相对称电源设置峰值电压为156V，频率50Hz，相位角分别为0，240和120；整流桥内阻设为0.5Ω；励磁电压为220V；电动机负载以转矩形式输入，设定为一跳跃信号，0~2s时为30Nm，2~4s时为60Nm，4~6s时为90Nm，6~8s时为100Nm；直流电动机输出信号为角速度Ω，将其通过一Gain模块，乘以一系数30/3.14即得电机转速n.

电动机负载以转矩形式输入，设定为一跳跃信号，0~2s时为30Nm，2~4s时为60Nm，4~6s时为90Nm，6~8s时为100Nm，其转速、电流、电压波

(a)转速波形
(b)电流波形
(c)直流电压波形
双闭环调速系统变负载运行时的转速、电流波形

由仿真结果可知，在负载不断上升的过程中，电流和电压也随之上升，而转速在经过短暂的调节会后稳定在额定转速1000r/min。

Answer 2

工作任务：设计晶闸管直流电动机调速系统并搭建模型进行仿真分析
相关参数：
直流电动机：
型号：Z3-71；额定功率PN=7kW；
额定电压UN=220V；额定电流IN=55A；
转速nN=1000r/min；极数2p=4；
电枢电阻Ra=0.5Ω；电枢电感LD=7mH；
励磁电压UL=220V；励磁电流IL=1.6A；
设计要求：
调速系数实现无静差调速
主要工作内容：
（1）确定系统调速方案；
（2）主电路的选择与计算；
（3）控制电路的选择与计算；
（4）相关电气系统原理图的绘制；
（5）在MATLAB/Simulink软件平台上搭建仿真模型；
（6）调试、修改模型参数并进行仿真分析。
基本数据及计算
根据本课题的设计任务，已知相关数据如下：直流电动机，额定功率PN=10kW，额定电压UN=220V，额定电流IN=55A，转速nN=1000r/min，电枢回路电阻Ra=0.5Ω，电感La=7mH，励磁电压Uf=220V，励磁电流If=1.6A，系统运动部分飞轮惯量GD2=10Nm2。
在MATLAB/Simulink软件平台上搭建了晶闸管直流电动机转速电流双闭环调速系统仿真模型
双闭环调速系统的主电路由直流电动机、三相对称交流电源以及同步6脉冲触发器和转矩负载模块组成。
三相对称电源设置峰值电压为156V，频率50Hz，相位角分别为0，240和120；整流桥内阻设为0.5Ω；励磁电压为220V；电动机负载以转矩形式输入，设定为一跳跃信号，0~2s时为30Nm，2~4s时为60Nm，4~6s时为90Nm，6~8s时为100Nm；直流电动机输出信号为角速度Ω，将其通过一Gain模块，乘以一系数30/3.14即得电机转速n.
电动机负载以转矩形式输入，设定为一跳跃信号，0~2s时为30Nm，2~4s时为60Nm，4~6s时为90Nm，6~8s时为100Nm，其转速、电流、电压波
(a)转速波形
(b)电流波形
(c)直流电压波形
双闭环调速系统变负载运行时的转速、电流波形
由仿真结果可知，在负载不断上升的过程中，电流和电压也随之上升，而转速在经过短暂的调节会后稳定在额定转速1000r/min。

Answer 3

直流调速系统，特别是双闭环直流调速系统是工业生产过程中应用最广的电气传动装置之一。广泛地应用于轧钢机、冶金、印刷、金属切削机床等许多领域的自动控制系统中。V-M双闭环直流调速系统是晶闸管-电动机调速系统（简称V-M系统），系统通过调节器触发装置GT的控制电压Uc来移动出发脉冲的相位，即控制晶闸管可控整流器的输出改变平均整流电压Ud，从而实现平滑调速。