电气传动课程设计——直流电动机调速系统的设计VIP专享

1 一 直流电动机调速系统的设计 1 引 言 在电机的发展史上，直流电动机有着光辉的历史和经历，皮克西、西门子、格拉姆、爱迪生、戈登等世界上著名的科学家都为直流电机的发展和生存作出了极其巨大的贡献，这些直流电机的鼻祖中尤其是以发明擅长的发明大王爱迪生却只对直流电机感兴趣，现而今直流电机仍然成为人类生存和发展极其重要的一部分，因而有必要说明对直流电机的研究很有必要。 早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础，采用运算放大器、非线性集成电路以及少量的数字电路组成，控制系统的硬件部分非常复杂，功能单一，而且系统非常不灵活、调试困难，阻碍了直流电动机控制技术的发展和应用范围的推广。随着单片机技术的日新月异，使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成，为直流电动机的控制提供 了更 大的灵活性，并 使系统能达 到 更 高 的性能。采用单片机构 成控制系统，可以节 约 人力 资 源 和降 低系统成本 ，从 而有效 的提高 工 作效 率 。 直流电动机具 有良 好 的起 动、制动性能，宜 于 在大范围内 平 滑 调速 ，在许多需 要调速 或 快 速 正 反 向 的电力 拖 动领 域 中得到 了广泛 的应用。从 控制的角 度 来看 ，直流调速 还 是交 流拖 动系统的基础。早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础，采用运算放大器、非线性集成电路以及少量的数字电路组成，控制系统的硬件部分非常复杂，功能单一，而且系统非常不灵活、调试困难，阻碍了直流电动机控制技术的发展和应用范围的推广。随着单片机技术的日新月异，使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成，为直流电动机的控制提供 了更 大的灵活性，并 使系统能达 到 更 高 的性能。采用单片机构 成控制系统，可以节 约 人力 资 源 和降 低 系统成本 ，从 而有效 的提高 工 作效 率 。 本 设 计 主 电路采用晶 闸 管 三 相 全 控桥 整 流电路供 电方 案 ，控制电路由 集成电路实 现，系统中有速 度 调节 器、电流调节 器、触 发器和电流自 适 应调节器等。 2 2 系统方案选择和总体结构设计 2.1 调速方案的选择 本次设计选用的电动机型号Z2-51 型，其具体参数如下表2-1 所示 表 2-1 Z2-51 型电动机具体参数 电动机 型号 PN(KW) UN(V) IN(A) NN(r/min) Ra(Ω) GDa2（Nm2） P 极对数 Z2-91 48 230 209 1450 0.3 58.02 1...