交直流调速系统由什么组成

《交直流调速系统》课程设计

一、性质和目的

自动化专业、电气工程及其自动化专业的专业课，在学完本课程理论部分之后，通过

课程设计使学生巩固本课程所学的理论知识，提高学生的综合运用所学知识，获取工程设计技能的能力；综合计算及编写报告的能力。

二、设计内容

1.根据指导教师所下达的《课程设计任务书》课程设计。 2.主要内容包括：

（１）根据任务书要求确定总体设计方案

（２）主电路设计：主电路结构设计（结构选择、器件选型、考虑器件的保护）、变压器的选型设计；

（３）控制回路设计：控制方案的选择、控制器设计 （４）保护电路的选择和设计

（５）调速系统的设计原理图，调速性能分析、调速特点 3.编写详细的课程设计说明书一份。 三、设计内容与要求

1.熟练掌握主电路结构选择方法、主电路元器件的选型计算方法。 2.熟练掌握保护方式的配置及其整定计算。 3.掌握触发控制电路的设计选型方法。。

４.掌握速度调节器、电流调节器的典型设计方法。 ５.掌握绘制系统电路图绘制方法。 ６.掌握说明书的书写方法。 四、对设计成品的要求

1.图纸的要求：

1）图纸要符合国家电气工程制图标准； 2）图纸大小规格化（例如：1＃图，2＃图）； 3）布局合理、美观。 2.对设

《交直流调速系统》课程实验指导书

专 业：电气工程及其自动化

电子信息工程学院 2014年5月

目 录

实验概述 ..................................................................................................... 1 实验一 晶闸管直流调速系统主要单元的调试 .................................... 4 实验二 晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验 ................ 7 实验三 转速单闭环直流调速系统 ...................................................... 14 实验四 电压单闭环直流调速系统 ...................................................... 18 实验五 逻辑无环流可逆直流调速系统 .............................................. 21 实验六 三相正弦波脉宽度调制（SPWM）变频原理实验（带有PLC接口）

1.在异步电机转差功率消耗型的调压调速系统中，回答以下题：（15） 1）回答开环调压调速的基本原理，画出其静态机械特性曲线，说明其特点。 20011-20012学年第二学期考试试卷（A） 2）采用速度闭环控制以后， 课程名称： 交直流调速系统 共 1 页 考试时间： 120 分钟 总分：100分 考试方式： 开卷 适用专业（班级）： 09自动化本科 班级 姓名 学号 原理图见图1，为求此系统的静特性 请画出其结构框图，推导其各部分的数学表达式。 3）画出闭环控制系统的机械特性曲线，并说明为什么特性曲线变硬了。

《交直流调速》课程标准课程代码 课程类型 课程学分 修读学期0212210081 理实一体课程 3 学分 第 3 学期课程类别 专业课程 课程性质 必修课程 课程学时 48 学时 适用专业 城市轨道交通控制合作开发企业 长春市轨道交通集团有限公司 执笔人赵丽、石成审核人米秀杰1．课程定位与设计思路 1．1 课程定位 本课程是城市轨道交通控制专业一门专业核心课程。 本课程的作用是使学生根据工 业生产中电机与电气控制的特点，以自动控制理论为基础，以交直流电动机为对象，系 统地学习典型交直流调速控制系统的组成、原理、特性，以及在工业应用中必须注意的 有关问题。培养学生逻辑思维能力、综合分析能力、交直流调速系统调试能力、再学习 能力。 本课程与前修课程《电工基础》、《自动控制原理》、《电机与电气控制》和《电 力电子技术》课程相衔接，与后续课程《电机调速综合实训》、《电气控制柜装配》等 相衔接，共同培养交直流调速系统综合应用分析能力。 1．2 设计思路 通过教师到企业对课程对应的工作岗位、工作任务、必备的能力和素质需求进行调 查，并聘请企业专家与课程团队教师共同研讨，确定了本课程的培养目标。为服务后续 专业课程的学习和培养学生岗位能力，遵循由简到难的原

实验报告册

专业： 班级： 姓名： 学号：

课程： 电力传动控制系统

实验项目名称： 开环直流调速系统的仿真实验 实验时间：5-13—5-20 同组人：实验报告评分： 一、预习报告（实验课前了解实验目的，预习实验原理、实验步骤）：

1、实验目的（简述）：

1． 掌握开环直流调速系统的原理；

2． 掌握利用simulink编程进行仿真的方法。

2、实验原理（简述）：

直流电动机的转速方程为：

Ua?RIa n?C? (1)

e从转速方程可以看出，调节电枢供电电压Ua即可实现调速，这种调速方法的优点是既能连续平滑调速，又有较大的调速范围，且机械特性也很硬。

开环直流调速系统的电气原理图如图1.1所示。三相晶闸管桥式整流电路经平波电抗器L为直流电动机电枢供电，通过改变触发器移相控制信号Uc，可以调节晶闸管的触发角α，从而改变整流电路的输出电压平均值Ud，实现直流电动机的调速。

L + AC Id + E M~ Ud - - 触发脉冲GT Uc

图1.1 开环直流调速系统电气原理图

1-5 V-M系统的结构示意图开

《交直流调速》课程标准课程代码 课程类型 课程学分 修读学期0212210081 理实一体课程 3 学分 第 3 学期课程类别 专业课程 课程性质 必修课程 课程学时 48 学时 适用专业 城市轨道交通控制合作开发企业 长春市轨道交通集团有限公司 执笔人赵丽、石成审核人米秀杰1．课程定位与设计思路 1．1 课程定位 本课程是城市轨道交通控制专业一门专业核心课程。 本课程的作用是使学生根据工 业生产中电机与电气控制的特点，以自动控制理论为基础，以交直流电动机为对象，系 统地学习典型交直流调速控制系统的组成、原理、特性，以及在工业应用中必须注意的 有关问题。培养学生逻辑思维能力、综合分析能力、交直流调速系统调试能力、再学习 能力。 本课程与前修课程《电工基础》、《自动控制原理》、《电机与电气控制》和《电 力电子技术》课程相衔接，与后续课程《电机调速综合实训》、《电气控制柜装配》等 相衔接，共同培养交直流调速系统综合应用分析能力。 1．2 设计思路 通过教师到企业对课程对应的工作岗位、工作任务、必备的能力和素质需求进行调 查，并聘请企业专家与课程团队教师共同研讨，确定了本课程的培养目标。为服务后续 专业课程的学习和培养学生岗位能力，遵循由简到难的原

《交直流调速》课程标准课程代码 课程类型 课程学分 修读学期0212210081 理实一体课程 3 学分 第 3 学期课程类别 专业课程 课程性质 必修课程 课程学时 48 学时 适用专业 城市轨道交通控制合作开发企业 长春市轨道交通集团有限公司 执笔人赵丽、石成审核人米秀杰1．课程定位与设计思路 1．1 课程定位 本课程是城市轨道交通控制专业一门专业核心课程。 本课程的作用是使学生根据工 业生产中电机与电气控制的特点，以自动控制理论为基础，以交直流电动机为对象，系 统地学习典型交直流调速控制系统的组成、原理、特性，以及在工业应用中必须注意的 有关问题。培养学生逻辑思维能力、综合分析能力、交直流调速系统调试能力、再学习 能力。 本课程与前修课程《电工基础》、《自动控制原理》、《电机与电气控制》和《电 力电子技术》课程相衔接，与后续课程《电机调速综合实训》、《电气控制柜装配》等 相衔接，共同培养交直流调速系统综合应用分析能力。 1．2 设计思路 通过教师到企业对课程对应的工作岗位、工作任务、必备的能力和素质需求进行调 查，并聘请企业专家与课程团队教师共同研讨，确定了本课程的培养目标。为服务后续 专业课程的学习和培养学生岗位能力，遵循由简到难的原

昆 明 学 院

实验报告册

专业： 电气工程及其自动化 班级： 电气（3）班 姓名： 黄景鑫 学号： 201304170211 课程： 交直流调速控制系统

昆明学院自动控制与机械工程学院

实验项目名称： 开环直流调速系统的仿真实验 实验时间： 2016.5 同组人： 实验报告评分：

一、预习报告（实验课前了解实验目的，预习实验原理、实验步骤）：

1、实验目的（简述）：

1． 掌握开环直流调速系统的原理；

2． 掌握利用simulink编程进行仿真的方法。

2、实验原理（简述）：

直流电动机的转速方程为：

n?Ua?RIa (1)

Ce?从转速方程可以看出，调节电枢供电电压Ua即可实现调速，这种调速方法的优点是既能连续平滑调速，又有较大的调速范围，且机械特性也很硬。

开环直流调速系统的电气原理图如图1所示。三相晶闸管桥式整流电路经平波电抗器L为直流电动机电枢供电，通过改变触发器移相

摘要：根据整流装置的不同，直流可逆调速系统可分为V-M可逆调速系统和PWM可逆调速系统。讨论了晶闸管直流调速系统可逆运行方案，介绍了有环流控制的可逆V-M系统和无环流控制的可逆V-M系统。除了由晶闸管组成的相控直流电源外，直流电机还可以采用全控器件（IGBT，MOSFET，GTR等）组成的PWM变换器提供直流电源，其特点是开关频率明显高于可控硅，因而由PWM组成的直流调速系统有较高的动态性能和较宽的调速范围。PWM变换器把恒定的直流电源变为大小和极性均可调直流电源，从而可以方便的实现直流电机的平滑调速，以及正反转运行。由全控器件构成的PWM变换器，由于开关特性，因此其电枢的电压和电流都是脉动的，其转速和转矩必然也是脉动的。 关键词：可逆直流调速，PWM变换器，环流。

目录

1.

晶闸管直流调速系统可逆运行 ............................................................................................... 3 1.1 可逆直流调速系统分类 ..........................

六：实验报告

1：列写SPWM控制时，在不同输出频率条件下所测量的各种波形和电机工作情况

SPWM 30HZ 同步调制

CH1=20.0mv CH1/23.2mv CH1=50.0mv CH1/314mv CH1=200mv CH1/1.15v

SPWM 30HZ 异步调制

CH1=20.0mv CH1/124mv CH1=200mv CH1/1.12v CH1=5.00v CH1/31.4v

SPWM 30HZ 混合调制

CH1=10.0mv CH1/62.8mv CH1=100mv CH1/628mv CH1=100mv CH1/31.2v

2：列写电压空间矢量控制时，在不同输出频率条件下所测量的各种波形和电机工作情况

SVPWM 50HZ 同步调制

CH1=10.0mv CH1/62.8mv