MW级全数字控制直流调速系统硬件设计.doc

摘要：矿井提升机作为一种矿井生产的设备，掌握着人员的安全，在生产中起着关键性的作用。一旦发生故障，就会造成巨大的损失。根据本次毕设的要求，查阅相关资料，给出所设计的电流、转速双闭环直流调速系统，画出电路原理图，从而实现电机的调速的功能。在此基础上，设计出直流调速系统的主回路，实现整流的目的。此外，了解相关的系统保护，依据系统的需求设计出相应的保护电路，从而达到保护回路的作用。继而在了解相关电路参数计算的基础上进行器件参数的计算以及相关器件的选型，从而完成系统硬件方面的设计。最后，熟悉MATLAB/SIMULINK的仿真，并且仿真出六脉动整流和十二脉动整流，建立双闭环直流调速系统的数字模型，调试并且达到系统最佳，检验所设计的直流调速系统的可行性，完成本次的设计。

关键词 直流调速系统；主回路；参数的计算；器件的选型

目录

摘要

Abstract

1绪论-1

1.1矿井提升系统的概述-1

1.2直流调速系统的概述-1

1.3课题背景与研究目标-2

1.4课题的实际意义-2

2矿井提升机系统-3

2.1矿井提升系统组成-3

2.2提升机的运行特点以及对拖动控制要求-3

2.2.1周期性-3

2.2.2两种运行状态-4

2.2.3对拖动控制要求-4

2.3矿井提升机控制系统的发展-4

2.4提升机调速系统的两种主电路-5

2.4.1三相全控桥-5

2.4.2十二脉冲波变流器-8

3系统方案设计-11

3.1转速负反馈直流调速系统-11

3.2双闭环直流调速系统-12

3.2.1双闭环直流系统优势-12

3.2.2双闭环调速系统的组成-13

3.2.3双闭环调速系统设计总体框架-15

3.3主回路设计-16

3.3.1系统的组成-16

3.3.2主电路原理-17

3.4主回路保护措施-19

3.4.1过电流保护-19

3.4.2过电压保护-20

4主回路元器件参数计算和选型-22

4.1高压柜继电保护整定计算-22

4.2快开跳闸电流整定计算-23

4.3主变压器参数计算与选择-23

4.4可控硅元件选择-24

4.5平波电抗器的参数计算-24

4.6磁场变流变压器的选择-25

4.7保护元件的选择-25

5 MATLAB/SIMULINK仿真-28

5.1三相桥式全控整流电路仿真-28

5.2十二脉冲发生器的仿真-29

5.3转速电流双闭环控制系统的仿真-31

5.3.1电流调节器-31

5.3.2转速调节器-32

5.3.3双闭环直流调速系统的仿真-32

结论-34

致谢-35

参考文献-36