电力拖动热轧机逻辑无环流可逆调速系统中期答辩PPT.ppt 30页

'热轧机逻辑无环流可逆调速系统指导老师：袁明汇报人：崔大鹏 中期答辩汇报内容1.热轧机逻辑无环流可逆调速系统设计要求。2.逻辑无环流可逆调速系统简介。3.调速方案的选取。4.驱动方案的设计。5.主电路和各元器件的选取。6.双闭环直流调速系统设计。7.逻辑无环流可逆调速系统的实现。8.未完成的项目 1.热轧机逻辑无环流可逆调速系统设计要求对热轧机可逆调速系统的主电路进行设计。（1）包括电动机的选择。（2）晶闸管整流电路设计。（3）平波电抗器的选择。（4）控制电路采用转速电流双闭环可逆调速系统。（5）包括两个调节器的设计等。（6）重点是对无环流逻辑控制器DLC的设计。 2.逻辑无环流可逆调速系统简介在可逆调速系统中，电动机最基本的要素就是能改变旋转方向。而要改变电动机的旋转方向，必须改变电动机电磁转矩的方向。改变电动机电磁转矩的方法:一：改变电动机电枢电流的方向，即改变电动机电枢电压的极性。二：改变励磁磁通的方向。与此对应，V-M系统的可逆线路有两种方式，电枢反接线路和励磁反接可逆线路。 2.1逻辑无环流可逆调速系统的优点对于大容量的系统，从生产角度出发，往往采用既没有直流平均环流，又没有脉动环流的无环流可逆系统，无环流可逆系统省去了环流电抗器，没有了附加的环流损耗，节省变压器和晶闸管装置的附加设备容量。和有环流系统相比，因换流失败造成的事故率大为降低。因此， 逻辑无环流可逆调速系统在生产中被广泛运用。 3.调速方案的选取。3.1直流调速的原理。在不考虑外界任何因素的情况下，直流电动机的转速方程。n=（U-IR）/KεΦ式中：n——直流电动机的转速（r/min）；U——电动机的电枢电压（V）；I——电动机的电枢电流（A）；R——电枢回路的总电阻（Ω）；Φ——电动机励磁的磁通（Wb）；Kε——由电机结构决定的电动势系数； 3.2双闭环直流调速系统 4.驱动电路的设计热轧机电机参数的选取 5.主电路和各元器件的选取5.1主电路的选取 5.2各元器件的选取5.2.1变压器付边电压U2的选择已知：Un=220V，α的整定角在30°-150°之间，由公式Un=2.34U2cosα，当α=30°时，Un有最大值。Un最大值为：108.6V。所以变压器付边电压取120V。 5.2.2电压器容量的选择Pn=125KW，由于变压器自身有损耗，晶闸管也会有功率的损耗，所以变压器的容量应该大一些。取：Sn=150KVA。 5.2.3晶闸管的选取。电动机流过的最大电流为：Imax=λ×In=1.5×640A=960A。流过每个器件的电流有效值为：Ivt=Imax/√3=960A/√3=554.3A；晶闸管的额定电流为：Ivt（av）=Ivt/1.57=353A;晶闸管承受的最大反向Utf电压是变压器二次侧电压的峰值。Utf=√2×√3U2=√2×√3×120V=293.88V，取300V。考虑给晶闸管一定的安全裕量，电压留两倍的裕量，电流留1.5倍的裕量。Utn=2Utf=600V。Itn=1.5Ivt（av）529.5A，取530A 5.4平波电抗器的选取为了确保电机工作时候电流连续，因此：Imin=10%In=64A三相桥式整流电路的总电感L为：L=0.693U2/Imin≈1.3mH。选择的平波电抗器的电感量Lp为：Lp=L-Ln=1.3-0.2=1.1mh。因为平波电抗器与电动机串联，所以它的额定电流与电动机的最大承受电流相同，为960A。 6.双闭环直流调速系统的设计6.1电机本身固有参数的计算。直流电动机的规格如下：Pn=125KW，In=640A，nN=750r/min,Rs=0.08Ω,R=0.15Ω,飞轮力的转矩惯量：GD″=120.5N●m″。变流装置我们采用三相桥式的整流电路，晶闸管触发整流装置的放大倍数：Ks=40。平均延迟时间：τD=0.0017s。平波电抗器的电感量：Lp=1.1mH。给定电压Usn，速度调节器的限幅电压Usim，电流调节器限幅电压Ucm都取15V。 6.2预先选定的参数计算 6.3电流调节器的设计对电流环，可以校正成典I系统，也可以校正成典II系统应根据生产机械的要求而定，一般对抗扰性能要求不是特别严格时均采用典I系统设计即可。现将电流环校正成典I系统。显然，欲校正成典I系统，电流调节器应选用PI调节器。其传递函数为： 电流调节器的设计 6.3.1计算电流调节器参数 6.3.2校验近似条件 6.3.3PI电流调节器含给定滤波与反馈滤波的PI电流调节器 6.3.4计算调节器电阻和电容 6.4速度调节器的设计6.4.1确定时间常数。 6.4.2选择转速调节器的结构 6.4.3计算转速调节器的参数 6.4.4校验近似条件 6.4.5计算调节器电阻电容 7.逻辑无环流可逆调速系统的实现 8.未完成的部分保护系统的设计：1.晶闸管过流保护，2.晶闸管过压保护。3.电机的过电流保护。触发电路的选择。逻辑无环流控制器DLC的设计。Matlab的仿真。 THANKYOUFORYOURATTENTION!'