文档介绍：V-M转速电流双闭环直流调速系统
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目录
1 系统的总体设计方案 3
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平波电抗器的电感量 11
晶闸管保护电路 11
3 动态参数计算及调节器的设计 14
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4 结论 22
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摘  要
本次设计利用晶闸管等器件设计了一个V-M转速、电流双闭环直流调速系统。通过分析直流双闭环调速系统的组成，设计出系统的电路原理图。该系统中设置了电流检测环节、电流调节器以及转速检测环节、转速调节器，构成了电流环和转速环，前者通过电流元件的反应作用稳定电流，后者通过转速检测元件的反应作用保持转速稳定，最终消除转速偏差，从而使系统到达调节电流和转速的目的。采用工程设计的方法对直流双闭环调速系统的电流和转速两个调节器进展设计，先设计电流调节器，然后将整个电流环看作是转速调节系统的一个环节，再来设计转速调节器。遵从确定时间常数、选择调节器构造、计算调节器参数、校验近似条件的步骤一步一步的实现对调节器的具体设计。之后，再对系统的起动过程进展分析，以了解系统的动态性能。
关键词：双闭环，晶闸管，转速调节器，电流调节器
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1 系统的总体设计方案
双闭环直流调速系统是一种当前应用广泛、经济、实用的电力拖动系统。它具有动态响应快、抗干扰能力强等优点。我们知道反应闭环控制系统具有良好的抗扰性能，它对于被反应环的前向通道上的一切扰动作用都能有效的加以抑制。采用转速负反应和PI调节器的单闭环调速系统可以在保证系统稳定的条件下实现转速无静差。但如果对系统的动态性能要求较高，例如要求起制动、突加负载动态速降小等等，单闭环系统就难以满足要求。这主要是因为在单闭环系统中不能完全按照需要来控制动态过程的电流或转矩。
在单闭环系统中，只有电流截止负反应环节是专门用来控制电流的。但它只是在超过临界电流值以后，靠强烈的负反应作用限制电流的冲击，并不能很理想的控制电流的动态波形。带电流截止负反应的单闭环调速系统起动时的电流和转速波形如1-1〔a〕所示。当电流从最大值降低下来以后，电机转矩也随之减小，因而加速过程必然拖长。
〔a〕带电流截止负反应的单闭环调速系统起动过程
〔b〕理想的快速起动过程
图1-1 直流调速系统起动过程的电流和转速波形
在实际工作中,我们希望在电机最大电流〔转矩〕受限的条件下，充分利用电机的允许过载能力，最好是在过渡过程中始终保持电流〔转矩〕为允许最大值，使电力拖动系统尽可能用最大的加速度起动，到达稳定转速后，又让电流立即降下来，使转矩马上与负载相平衡，从而转入稳态运行。这样的理想起动过程波形如图1-1〔b〕所示，这时，启动电流成方波形，而转速是线性增长的。这是在最大电流〔转矩〕受限的条件下调速系统所能得到的最快的起动过程。
实际上，由于主电路电感的作用，电流不能突跳，为了实现在允许条件下最快启动，关键是要获得一段使电流保持为最大值的恒流过程，按照反应控制规律，采用某个物理量的负反应就可以保持该量根本不变，那么采用
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电流负反应就能得到近似的恒流过程。问题是希望在启动过程中只有电流负反应，而不能让它和转速负反应同时加到一个调节器的输入端，到达稳态转速后，又希望只要转速负反应，不再靠电流负反应发挥主作用，因此我们采用双闭环调速