龙门刨床电气控制系统设计与直流双闭环调速研究

"运动控制系统的课程设计" 在本次运动控制系统的课程设计中，主要涉及的是龙门刨床的电气控制系统。龙门刨床是一种大型机械设备，广泛应用于金属切削加工，其电气控制系统是确保设备精确、高效运行的关键。 1. 课程设计内容： - 首先，需要根据龙门刨床的工艺需求，进行主电路和控制方案的设计，并绘制系统原理图。这包括对整个系统的布局和逻辑结构的规划。 - 其次，要设计系统的各个组成部分，例如电源、驱动装置、控制单元等，并详细阐述它们的功能和相互关系。 - 接着，选取主电路的关键设备，如整流变压器、电抗器、晶闸管以及快速熔断器等，并计算其技术参数，确保设备在安全范围内运行。同时，讨论这些保护元件如何提供电流和电压保护，防止系统过载或短路。 - 设计电流环和速度环（或张力环），这是直流调速系统的核心部分。需要确定自动速度调节器（ASR）和自动电流调节器（ACR）或张力调节器（ZL）的结构，并计算相关参数，以实现精确的速度和电流控制。 - 最后，通过实验验证系统设计的正确性，检查控制系统的稳定性和响应速度，以确保其满足工艺要求。 2. 龙门刨床电气控制系统设计： - 考虑到不同的调速方案，如直流电机调速、开环控制、转速负反馈、电流截止负反馈闭环控制、直流双闭环控制以及可逆直流调速等。每种方案都有其优缺点，需要根据实际工况和控制需求来选择最适合的。 - 直流双闭环控制系统被详细探讨，包括其工作原理、静态特性、抗扰动能力和动态性能。这种系统能够提供更精确的控制，确保工作台速度的稳定，并能快速响应负载变化。 3. 系统设计具体实施： - 主电路设计涵盖整流变压器的选择，考虑其容量S以满足负载需求；整流电路中晶闸管的选择，依据其电流和电压额定值；同时，设计保护电路，如晶闸管的过电压和过电流保护，以保护设备免受损害。 - 电流环和速度环的设计涉及电流调节器和速度调节器的参数计算，以确保电流和速度的精确控制。此外，电流互感器和平波电抗器的选择也至关重要，前者用于检测和控制电流，后者则用于滤波，减少电网波动对系统的影响。 4. 系统仿真与调试： - 使用仿真工具模拟实际系统运行，评估设计的可行性；实际调试时，首先进行开环调试，包括触发器的整定和系统开环运行测试，然后逐个单元进行调试，以确保整个系统的协调工作。 课程设计的最终目标是通过理论分析、设备选型、参数计算和实验验证，培养学生对运动控制系统设计和调试的综合能力，为实际工程应用打下坚实基础。