XK-TS2型交直流调速
双闭环直流调速系统课程设计
双闭环调速系统的工作原理及其调试一、双闭环调速系统的分析1．双闭环调速系统的原理图图2-1 转速、电流双闭环调速系统ST ——转速调节器 LT ——电流调节器 SF ——测速发电机LH ——电流互感器 gn U 、fn U ——转速给定和速度反馈电压2．双闭环调速系统的工作原理采用双闭环调速系统即可保证在起动过程中，起动电流不超过某一最大值，而使电机和可控硅元件不会被烧坏，又能保证稳态精度，这主要是依靠电流环和转速环的作用。
3．KZS-1型晶闸管直流调速实验装置其面板布置图如图2-2所示。
4．转速调节器STST 的作用是在起动过程中的大部分时间里，转速调节器ST 处于饱和限幅状态，转速环相当于开环，系统表现为恒值电流调节的单环系统，只有转速超调后，ST 退出饱和后，才真正发挥线性调节作用，使转速不受负载变化的影响。
ST 能将输入的给定和反馈信号进行加法、减法、比例、积分微分等运算，使其输出量按某种规律变化，其原理电路如图2-8所示。
图2-2 面板布置图图2-3 转速调节器（ST ）原理电路图ST 采用集成电路运算放大器组成，它具同相输入和反相输入两个输入端，其输出电压与两个输入端电压之差成正比。
2端为给定输入端，1端为反馈信号输入端。
搓在运算放大器输入端前面的阻抗为输入阻抗网络。
接在反相输入端和调节器输出端之间的网络为反馈阻抗网络。
改变输入与反馈阻抗网络参数，就能得到各种运算特性。
反向输入端与调节器输出端之间的场效应管起零速封锁作用。
零速时56端为零电平，场效应管导通，调节器输出锁零，56端为-15V 时，场效应管关断，调节器投入工作。
输出采用二极管箍位的外限幅电路。
电位器1RW 用以调节正向输出限幅值，电位器2RW 用以调节负向输出限幅值。
5．电流调节器LT电流调节器LT 的作用是保证在各种正常工作的条件下不发生过电流，在起、制动情况下维持电流恒定。
达到怛流起、制动，从而加快了起、制动过程。
在电网电压波动时，由于LT 反应快可以很快予以制止，减小了电网电压波动时对转速的影响，提高了抵抗电网电压波动能力。
交直流调速实验指导书
交直流调速实验指导书王兵编写肖伸平审核湖南工业大学电气与信息工程学院2008年8月目录实验一晶闸管直流调速系统各主要单元的调试1实验二电压单闭环不可逆直流调速系统调试4实验三带电流截止负反馈的转速单闭环直流调速系统调试8实验四电压、电流双闭环不可逆直流调速系统调试12实验五转速、电流双闭环不可逆直流调速系统调试16实验六模拟式直流调速装置514C实验21实验七数字式直流调速装置6RA70实验23实验八交流调速装置MM420实验27实验九矢量控制交流调速装置（CUVC）单机实验32十附件35 THWPGZ-2型网络型高级维修电工技能实训智能考核装置简介35实验一晶闸管直流调速系统各主要单元的调试一、实验目的(1) 熟悉直流调速系统各主要单元部件的工作原理。
(2) 掌握直流调速系统各主要单元部件的调试步骤和方法。
二、实验所需挂件及附件三、实验内容(1)调节器Ⅰ的调试(2)调节器Ⅱ的调试(3)反号器的调试(4)零电平检测的调试(5)转矩极性鉴别的调试(6)逻辑控制的调试四、实验方法(1)“调节器Ⅰ”的调试①调零将PMT-04中“调节器Ⅰ”所有输入端接地，再将比例增益调节电位器RP1顺时针旋到底，用导线将“5”、“6”两端短接，使“调节器Ⅰ”成为P (比例)调节器。
调节面板上的调零电位器RP2，用万用表的毫伏档测量调节器Ⅰ“7”端的输出，使调节器的输出电压尽可能接近于零。
②调整输出正、负限幅值把“5”、“6” 两端短接线去掉，此时调节器Ⅰ成为PI (比例积分)调节器，然后将给定输出端接到调节器Ⅰ的“3”端，当加一定的正给定时，调整负限幅电位器RP4，观察输出负电压的变化，当调节器输入端加负给定时，调整正限幅电位器RP3，观察调节器输出正电压的变化。
③测定输入输出特性再将反馈网络中的电容短接（将“5”、“6”端短接），使调节器Ⅰ为P（比例）调节器，在调节器的输入端分别逐渐加入正、负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅，并画出曲线。
(完整word版)双闭环直流调速系统课程设计.
直流拖动控制系统课程设计报告题目: 双闭环直流调速系统设计学院：沈阳工业大学工程学院专业：电气工程及其自动化班级：1101班姓名：孔令慧学号：120112724指导教师:佟维妍起止日期：2014年6月16日～2014年6月22日目录设计概述 (2)第一章系统总体设计 (3)1。
1 系统电路结构 (3)1。
2 两个调节器的作用 (4)第二章整体电路分析 (6)2。
1电流环设计 (6)2.2 转速环设计 (6)2。
3 典型I型系统介绍 (7)2.4 典型Ⅱ型系统介绍 (8)2。
5 转速调节器的实现 (9)2.6 电流调节器的实现 (10)2。
7校核转速超调量 (10)第三章参数计算 (10)3。
1 相关参数 (10)3。
2 主要参数计算 (11)3。
2。
1 电流环参数计算 (11)3。
2。
2 转速环参数的计算 (13)MATLAB仿真 (15)课程设计体会 (20)设计概述双闭环直流调速系统是目前直流调速系统中的主流设备，具有调速范围宽、平稳性好、稳速精度高等优点。
在理论和实践方面都是比较成熟的系统，在电力拖动领域中发挥着及其重要的作用。
由于直流电机双闭环调速是各种电机调速系统的基础，本人就直流电机调速进行了比较系统的研究，从直流电机的基本特性到单闭环调速系统，再进行双闭环直流电机设计方案的研究，用实际系统进行工程设计,并用所学的MATLAB进行仿真，分析了双闭环调速系统的工程设计方法中由于忽略和简化造成的误差。
在双闭环直流调速系统中，转速和电流调节器的结构选择与参数设计需从动态校正的需要来解决，设计每个调节器是，都必须先求该闭环的原始系统开环对数频率特性,再根据性能指标确定校正后系统的预期特性，对于经常正反转运动的系统，尽量缩短启、制动过程的时间是提高生产率的重要因素.为此,在电机最大允许电流和转矩受到限制的条件下,应该充分利用电机的过载能力,最好是在过渡过程中始终保持电流为允许的最大值，是电力拖动系统以最大的加速度启动，到达稳定转速时，立即让电流降下来,使转矩马上与负载相平衡,从而装入稳态运行。
双闭环直流调速系统的设计
双闭环直流调速系统设计一、 系统组成与数学建模1）系统组成为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用，可在系统中设置两个调节器，分别调节转速和电流，即分别引入转速负反馈和电流负反馈。
二者之间实行嵌套（或称串级）联接如下图所示。
图中，把转速调节器的输出当作电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE 。
从闭环结构上看，电流环在里面，称作内环；转速环在外边，称作外环。
这就形成了转速、电流双闭环调速系统。
为了获得良好的静、动态性能，转速和电流两个调节器一般都采用 P I 调节器，这样构成的双闭环直流调速系统的电路原理图示于下图。
图中标出了两个调节器输入输出电压的实际极性，它们是按照电力电子变换器的控制电压U c 为正电压的情况标出的，并考虑到运算放大器的倒相作用。
TG nASRACRU*n+ -U nU iU*i+-U cTAVM+-U dI dUPEL-MT+图3-2 转速、电流双闭环直流调速系统结构 ASR —转速调节器 ACR —电流调节器 TG —测速发电机内环 外环2）数学建模图中W ASR(s)和W ACR(s)分别表示转速调节器和电流调节器的传递函数。
如果采用PI调节器，则有ss K s W i i iACR 1)(ττ+= ss K s W n n nASR 1)(ττ+=二、 设计方法采用工程设计法 1、设计方法的原则： （1）概念清楚、易懂； （2）计算公式简明、好记；双闭环直流调速系统电路原理图+ + -+-MTG+-+-RP 2nU *n R 0R 0U cU iTAL I d R i C i U d+ + - R 0R 0R n C n ASR ACR LM GTVRP 1 U nU *iLMM T U PE双闭环直流调速系统的动态结构图（3）不仅给出参数计算的公式，而且指明参数调整的方向； （4）能考虑饱和非线性控制的情况，同样给出简单的计算公式； （5）适用于各种可以简化成典型系统的反馈控制系统。
调速用交-直-交电压型变频器的几个应用问题
电气传动2020年第50卷第1期ELECTRIC DRIVE 2020Vol.50No.1摘要：介绍4种常用调速用交-直-交电压型变频器的应用问题及对策：高d U /d t 、轴电流及功率器件热疲劳问题，给出定量数据；3种整流单元及公共直流母线；H 桥级联变频器（CHB ）的改进——2种四象限控制方法及用五电平H 桥级联减少功率单元数量和简化变压器；3kV 三电平变频器驱动6kV 电机的解决方法。
关键词：交-直-交电压型变频器；调速；工程应用中图分类号：TM28文献标识码：ADOI ：10.19457/j.1001-2095.dqcd20176Discussion on Several Problems of Industrial Speed Regulation Applications ofAC-DC-AC Voltage Source ConverterMA Xiaoliang（Tianjin Research Institute of Electric Science Co.，Ltd.，Tianjin 300180，China ）（Former Name ——Tianjin Design &Research Institue of Electrical Drives ）Abstract:Several problems and their solutions for industrial speed regulation applications of four kinds ofcommonly used AC-DC-AC voltage source converter were introduced.Aiming at the problems of high d U /d t ，shaft current and power device thermal fatigue ，related quantitative data were given.Three kinds of rectifier units and common DC bus were demonstrated.Regarding to improvements in cascaded H -bridge （CHB ）converters ，two four -quadrant control methods and 5-level cascaded H -bridges ，which can reduce the number of power units and simplify transformers ，were introduced.Finally ，a solution of driving 6kV motor with 3kV three -level inverters was demonstrated.Key words:AC-DC-AC voltage source converter ；speed regulation ；industrial application调速用交-直-交电压型变频器的几个应用问题马小亮（天津电气科学研究院有限公司天津300180）（原名——天津电气传动设计研究所）作者简介：马小亮（1939-），男，本科，教授级高工，博士生导师，Email ：xlm_td@本文源自培训课讲稿，课后许多年轻人觉得有参考价值，希望见到文字材料，故把讲稿改写成教材。
双闭环直流调速系统
双闭环直流调速系统一、课程设计大纲课程设计是本课程教学中极为重要的实践性教学环节，它不仅起着提高本课程教学质量、水平和检验学生对课程内容掌握程度的作用，还将起到从理论过渡到实践的桥梁作用。
通过课程设计，学生将进一步巩固、深化和扩充在交直流调速及相关课程的知识。
二、课程设计任务书该调速系统能进行平滑的速度调节，负载电机不可逆运行，具有较宽的调速范围（D10），系统在工作范围内能稳定工作。
动态性能指标：转速超调量n8，电流超调量i5，动态速降n810，调速系统的过渡过程时间（调节时间）ts1s。
说明机械负载对调速系统的基本要求（调速、稳速、加减速控制）。
推导该系统的机械特性方程并进行静特性分析（画出稳态结构框图）。
利用开环频率特性进行校正（在对数坐标纸上画图），使系统满足性能指标要求。
课程设计内容仿真：利用MATLAB进行系统校正仿真，编写仿真程序，在课程设计说明书中附仿真曲线图。
三、摘要本文介绍了双闭环直流调速系统的设计与分析。
该系统通过引入转速负反馈和电流负反馈，分别调节转速和电流，以满足对系统动态性能的较高要求。
在起动过程中，电流内环起主要作用，调节起动电流保持最大值，使转速线性变化，迅速达到给定值。
稳态运行时，转速负反馈外环起主要作用，使转速随转速给定电压的变化而变化，电流内环跟随转速外环调节电机的电枢电流以平衡负载电流。
双闭环直流调速系统具有无静差、良好的稳态精度和快速性，被广泛应用于对动态性能要求较高的领域。
本文还通过Matlab对系统进行了数学建模和仿真，以分析其特性。
四、系统技术数据及要求直流电动机需要三相直流电源，由三相桥式整流电路将三相交流380V电源整流为三相直流电源。
五、调速系统的方案选择系统性能要求：需要明确调速系统的控制目标，包括稳态精度、动态响应、过载能力等。
这些性能指标将直接影响到方案的选择。
例如，对于要求高精度和快速响应的系统，可能需要选择高性能的控制器和执行机构。
电机调速器的结构形式
电机调速器的结构形式1、直流发电机或直流调压发电机仅制造卧式，机座带底脚的一种。
2、直流电动机可制成下表所示的结构型式，结构型式代号电机型号卧式机座带有底脚B3(D2)2-lΓ112卧式机座带底脚，端盖有缘B35(D2∕T2)Z2-1Γ82br＞式机座不带底脚,端盖有凸缘B5(T2)Z2-lΓ62o立式机座不带底脚，端盖有山缘(伸向下)Vl(L3)Z2-lΓ112o立式机座带有底脚，端盖有凸缘(轴伸向下)V15(L3∕D2)Z2-1Γ821.z2系列小型直流电机为中华人民共和国机械工业部JBIlO4-68部颁标准所规定的标准系列小型直流电机2.Z2系列小型直流电机共分11个机座号，每个机座号有两种铁心长度，制造有直流电动机、直流发电机、直流调压发电机三种，适用于一般正常的工作环境。
电动机作一般传动用，发电机作为一般直流电源用，调压发电机作蓄电池组充电用。
3.，励磁方式：电动机为带有少量稳定绕组的并激或他激励磁。
发电机为复激或他激励磁(额定电压为230伏的发电机)，调发电机为并激励磁(不带串激绕组)。
电机的他激励电压制成有110伏或220伏二种。
电动机额定电压110伏的仅有他励电压110伏一种。
Z2系列电机根据使用要求可制成湿热地区使用的具有防潮、防委、防盐雾性能的湿热带型(TH)直流电机。
5,型号含义:Z表示“直”流，2表示然次国内定型设计，横线后数字表示机座号与铁心长短，例Z2T1前一个1代表1号机座，后一个1代表短铁心，而Z2-112中11代表11号机座，2代表长铁心。
什么场合下要选择便用直流调速器？一、下列场合票要使用直流调速器：1,需要较宽的调速范围2.需要较快的动态响应过程。
3.加，减速时需要自动平滑的过渡过程4.需要低速运转时力矩大。
5.需要较好的挖土机特性，能将过载电流自动限止在设定电流上以上五点也是直流调速器的应用特点。
二、直流调速器应用：直流调速器在数控机床、造纸印刷、纺织印染、光缆线缆设备、包装机械、电工机械、食品加工机械、橡胶机械、生物设备、印制电路板设备、实验设备、焊接切割、轻工机械、物流输送设备、机车车辆、医设备、通讯设备、雷达设备、卫星地面接受系统等行业广泛应用。
[工学]XK-DT2型电机拖动实训台实验指导书
![[工学]XK-DT2型电机拖动实训台实验指导书](https://img.taocdn.com/s3/m/f040c14de009581b6bd9ebaa.png)
目录实验的基本要求 (2)实验安全操作规程 (3)实验一直流电动机的认识 (8)实验二直流发电机 (11)实验三并励直流电动机的工作特性与调速特性 (14)实验四并励直流电动机的机械特性 (19)实验五单相变压器 (22)实验六三相异步电动机的工作特性 (28)实验七三相异步电动机的起动与调速 (34)实验八单相电容起动异步电动机 (37)实验九步进电动机 (41)实验的基本要求电机拖动实验课的基本任务是进行实验技能的基本训练，加深对所学基本理论知识的认识，提高分析问题和解决问题的能力，开发创新思维能力，培养理论联系实际的作风和实事求是的科学态度，获的科学研究的初步训练。
电机拖动实验课的目的在于培养学生掌握基本的实验方法与操作技能。
培养学生学会根据实验目的，实验内容及实验设备拟定实验线路，选择所需仪表，确定实验步骤，测取所需数据，进行分析研究，得出必要结论，从而完成实验报告。
在整个实验过程中，必须集中精力，及时认真做好实验。
现按实验过程提出下列基本要求。
一、实验前的准备实验前应复习教科书有关章节，认真研读实验指导书,了解实验目的、项目、方法与步骤，明确实验过程中应注意的问题(有些内容可到实验室对照实验预习，如熟悉组件的编号，使用及其规定值等)，并按照实验项目准备记录抄表等。
实验前应写好预习报告,经指导教师检查认为确实作好了实验前的准备，方可开始作实验。
认真作好实验前的准备工作，对于培养学生独立工作能力，提高实验质量和保护实验设备都是很重要的。
二、实验的进行1、建立小组，合理分工每次实验都以小组为单位进行,每组由2～3人组成，实验进行中的接线、调节负载、保持电压或电流、记录数据等工作每人应有明确的分工，以保证实验操作协调，记录数据准确可靠。
2、选择组件和仪表实验前先熟悉该次实验所用的组件，记录电机铭牌和选择仪表量程，然后依次排列组件和仪表便于测取数据。
3、按图接线根据实验线路图及所选组件、仪表、按图接线，线路力求简单明了，按接线原则是先接串联主回路，再接并联支路。