一种穿孔轧机晶闸管串级调速系统设计.doc

摘要:在现代工业中，普遍使用的穿孔轧机大多数是用晶闸管进行调速的，采用晶闸管进行调速大大节约了能源，因此本次的课题具有非常广泛实际的应用价值。根据穿孔轧机对电力拖动系统的要求，本文采用的是转差回馈型串级调速方式。该调速系统不仅效率高，而且能较好的满足转矩过载能力的静和动态特性的要求。

本系统采用了具有电流内环和速度外环的典型的双闭环调速系统结构、触发电路及综合的保护电路。在已知的工艺过程和技术要求下，计算了整流器、逆变器及双闭环的动态参数等。系统模型的建立和控制器的选择是本系统设计的重点。电流调节器和速度调节器选择的是PI调节规律，能够较好的满足技术要求。本系统还利用 MATLAB软件进行了仿真，仿真的结果基本满足了系统的技术及工艺要求。

关键词：串级调速；控制器；双闭环；穿孔轧机；晶闸管

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题研究的背景及意义-1

1.2 穿孔轧机晶闸管串级调速系统设计的要求-2

1.3穿孔轧机晶闸管串级调速系统设计的主要内容-3

1.3.1晶闸管串级调速的基本原理-3

1.3.2穿孔轧机晶闸管串级调速系统设计的主要内容-4

2 穿孔轧机晶闸管串级调速系统设计方案-5

2.1 穿孔轧机晶闸管串级调速系统设计方案确定-5

2.2 串联逆变器脉冲移相组合控制方式的确定-6

2.2.1叉相控制方式工作情况-6

2.2.2叉相控制方式方案的特点-7

3控制电路简介-8

3.1触发装置-8

3.1.1脉冲移相器-8

3.1.2高频方波振荡电源-8

3.1.3脉冲分配器-8

3.2调节回路-8

3.3 过压过流保护-9

3.4 瞬时停电保护-11

4 穿孔轧机晶闸管串级调速系统控制系统的主要元件动态参数的计算及选择-12

4.1 逆变变压器1B与2B的计算与选择-12

4.2 主要元件和设备的选择-12

4.3 对象的数学模型-12

4.3.1 电动机的传递函数-12

4.3.2 触发逆变环节的传递函数-13

4.3.3 主回路的传递函数-14

4.4 电流闭环的设计-15

4.4.1电流检测装置-15

4.4.2电流闭环动态参数的计算-16

4.4.3电流调节器及给定滤波器参数的确定-18

4.5速度闭环的设计-20

4.5.1 速度检测装置-20

4.5.2 速度环动态参数的计算-20

4.5.3 速度调节器及给定滤波器参数的确定-20

5系统仿真-23

5.1仿真模型-23

5.2仿真调试-23

5.3仿真结果-26

结    论-27

参考文献-28

附录A 穿孔轧机串级调速系统的主电路原理图-29

附录B 穿孔轧机串级调速系统电路原理图-30

致    谢-31