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1、运动控制系统课程设计说明书题 目： 绕线式异步电动机双闭环串级调速系统专业班级： 电气自动化 学 号： 姓 名： 指导教师： 成 绩： 2013年6月课程设计量化评分标准指标分值评分要素得分设计完成情况30能独立查阅文献资料，提出并较好地论述课题的实施方案；设计方案选择合理，分析、设计正确，原理清楚；独立进行设计工作，按期圆满完成规定的任务，设计结果达到预期效果，有实用价值。报告质量20报告结构严谨，逻辑严密，论述层次清晰，语言流畅，表达准确，重点突出，报告完全符合规范化要求。工作量、工作态度20工作量饱满，难度较大，工作努力，遵守纪律；工作作风严谨务实。答辩成绩30思路清晰；语言表达准确，概
2、念清楚，论点正确；分析归纳合理，结论严谨；回答问题有理论根据，基本概念清楚。总 评 成 绩答辩记录答辩时间： 答辩地点：绕线式异步电动机双闭环串级调速系统设计辅助电源设计The design of double closed-loop cascade and speed control system using wound-rotor asynchronous motor Design of the auxiliary power supply学生姓名: 指导教师: 摘 要绕线式异步电动机的串级调速是通过电动机的转子回路引入附加电势而实现的。与转子串电阻的方式不同，串级调速可以通过将异步电动机
3、的转差功率回馈电网或是转化为机械能送回到电动机轴上来实现调速，因此，串级调速的效率比转子串电阻要高。串级调速能实现无级平滑调速，低速时机械特性比较硬。根据转差功率的去向以及电动机的运行状态，串级调速可以实现电机在五种状态下的运行，次同步速电动运行状态，反转倒拉制动状态，超同步速回馈制动状态，超同步速电动状态以及次同步速回馈制动状态，故在工业生产中，串级调速应用广泛。本文主要讲述串级调速系统的辅助电源设计，采用两种方案设计电源，并从纹波、稳定性等多方面进行考虑，最终设计出合适的电源作为整个调速系统的辅助电源。关键词：绕线式异步电动机； 串级调速； 辅助电源； IAbstractThe doubl
4、e closed-loop cascade and speed control system of wound-rotor asynchronous motor is achieved by introducing additional electromotive force . It is different from the rotor string resistance ways. Cascade speed regulation is designed by returning the slip power to the power grid , or converting into
5、mechanical energy to the axis of the motor to accomplish speed regulation. Hence, the efficiency of the cascade speed regulation is higher than the way of string resistance. Cascade speed regulation can regulate the speed smoothly, and the mechanical properties of low speed is hard. According to the
6、 way the slip power used, the cascade speed regulation can be divided into five categories: Time synchronous speed electric running state, reserve pull brake state, super synchronous speed feedback braking state,super synchronous speed electric running state and time synchronous speed reserve brakin
7、g state. In the production system, the cascade speed regulation system is widely used. This article is about the auxiliary power supply of the cascade speed regulation system. It includes two kinds of power supply, and analysis from the ripple, the stability and so on. At last, it found the proper w
8、ay to the auxiliary power supply. IIKeywords: HCCI； Wound-rotor asynchronous motor； Cascade speed regulation；the auxiliary power supply； 目 录摘要. IAbstract.II1绪论1.1选题背景及意义11.2设计任务与要求12 系统组成原理2.1主电路.32.2工作原理42.3机械特性.42.4触发电路62.5检测装置62.6限幅电路73 设计内容3.1基于三端集成稳压器的稳压源.83.2DC/DC变换器.93.3方案说明 .114 仿真或实验结果分析 .
9、.125 总结. .14参考文献.15 1 绪论目前，由于地球资源的日益贫乏，我们不得不考虑能源的节约及可重复利用等问题。在众多能源中，电能属于不可再生能源，却是人类生存发展不可或缺的重要能源之一。而在各类生产活动中，作为各种操作的执行者，电动机消耗电能拖动生产机械运转，产生机械能和有功功率，其中，也有一部分能量产生无功功率。考虑到资源的合理利用，我们应减少这部分的损耗，提高电动机的效率，节约电能。1.1 选题背景与意义转差功率是人们在研究异步电动机调速时所关心的问题。转差功率在很大程度上影响着调速系统的效率。因此，如何利用调速系统的转差功率，是改善调速系统性能首要考虑的问题。而绕线式异步电动
10、机的串级调速就是利用转差功率而实现的，其根据转差功率的去向，分为转差功率消耗型和转差功率回馈型，其中又包括五种基本运行状态。11.2 设计任务与要求1. 要求设计一个转速、电流双闭环低（次）同步串级调速系统，绕线式异步电动机转子回路中的二极管整流器和晶闸管逆变器均采用三相桥式电路。已知（1）电动机：，定子额定电压,定子额定电流，转子开路线电压，转子额定电流，电流过载倍数，折算到转子侧的电动机每相漏抗（时），折算到转子侧的电动机每相等效电阻，折算到转子侧的电动机每相漏感。（2）逆变变压器：折算到副边的逆变变压器每相等效电阻，电感，电抗。（3）平波电抗器：电感，电阻。（4）系统总的飞轮惯量：。（5
11、）转速调节器和电流调节器的输出限幅电压均为8V。2. 任务 在系统各部分已定的基础上，完成辅助电源电路的设计，具体任务如下：（1）通过分析比较两种以上不同结构AC/DC稳压电路的组成原理，确定性能较好的辅助电源电路；（2）完成辅助电源电路参数设计及其元器件的选型；（3）画出辅助电源电路的电路图。2 系统组成原理2.1 主电路绕线式异步电动机双闭环串级调速系统的原理图如图2.1所示：图2.1 绕线式异步电动机串级调速系统 该系统的主要组成有：转速调节器ASR、电流调节器ACR、晶闸管脉冲触发电路、绕线式异步电动机、转速检测装置、电流互感器和整流装置、逆变装置。 全面比较单闭环和双闭环调速系统，把
12、握系统要求实现的功能，选择最适合设计要求的虚拟控制电路。根据系统实际，选择转速、电流双闭环调速系统。对于交流异步电动机转差功率消耗型调速系统，当转速较低时转差功率消耗较大，从而限制了调速范围。如果要设法回收转差功率，就需要在异步电动机的转子侧施加控制，此时可以采用绕线转子异步电动机。但在电阻上将消耗大量的能量，效率低，经济性差，同时由于转子回路附加电阻的容量大，可调的级数有限，不能实现平滑调速。为了克服上述缺点，必须寻求一种效率较高、性能较好的绕线转子异步电动机转差功率同馈型调速方法，串级调速系统就是一个很好的解决方案。串级调速是通过绕线式异步电动机的转子回路引入附加电势而产生的。它属于变转差率来实现串级调速的。与转子串电阻的方式不同，串级调速可以将异步电动机的功率加以应用，因此效率高。2.2 工作原理绕线式异步电动机的串级调速是在电动机的转子回路中附
