课程设计任务书题目三相桥式整流电路驱动的速度闭环直流电力传动系统学院机电学院专业电气工程及其自动化班级电气0901学生姓名匡少鹏学号200901167611月5日至11月17日共2周一、设计内容及要求设计一个由三相桥式整流电路为直流电动机供电的，带有速度反馈环的直流电力拖动系统。系统性能应满足要求的各项指标。（1）画出系统框图（2）根据电机参数选择晶闸管的容量（额定电压、考虑启动电流的晶闸管通态平均电流ITa）；（3）设计晶闸管电路的触发电路，单结管、锯齿波、数字式均可。如果在触发电路输入电压为0时晶闸管主电路输出电压也为0；触发电路输入电压为10时晶闸管主电路输出电压也为电机的额定电压，求出晶闸管环节的放大倍数KS。（4）加入电流保护环节；（5）求出直流电机的Ce、测速发电机的α。（6）根据系统要求确定速度调节器的放大倍数KP，画出电路图。（7）检验设计后的稳态性能指标，看是否满足要求。（8）计算系统的电磁时间常数Tl和机械时间常数Tm。；（9）求出系统的动态传递函数和结构图。（10）验证系统的稳定性。二、设计原始资料直流电动机：电机型号：Z4-112/2-1；额定输出功率Pnom=3kW；额定电枢电压Unom=160V；额定电枢电流Inom=24A；额定转速nnom=1540rpm；电枢回路电阻Ra=0.785Ω；电枢回路电感La=2.4mH；转动惯量GD2=0.072kg.m2。机械系统折算的转动惯量为GD21=0.3kg.m2。测速发电机：型号：ZCF121A；转速为2400rpm时输出电压为51V。调速系统指标要求：S=1%；D=15；系统稳定。PWM直流变换电路可视为一阶惯性环节，其时间常数TS为1ms。三、设计完成后提交的文件和图表1．计算说明书部分(1)方案论证、设计报告书打印版或手写版;(2)元件参数的计算;(3)电路原理图分析说明；2．图纸部分：具体电路原理图；四、进程安排教学内容学时地点备注布置任务以及题目讨论、分析1天宿舍资料查阅与学习，讨论2天图书馆、互联网框图设计1天宿舍原理图设计5天宿舍如果设计数字控制器，包括流程图成果验收1天宿舍目录一：系统的整体分析…………………………………………………………71..1课题要求…………………………………………………………………71.2设计思路…………………………………………………………………71.3系统框图…………………………………………………………………8二：系统各部分的设计………………………………………………………92.1集成触发电路（TC787）的用法………………………………………………92.2转速调节器ASR的设计………………………………………………………102.3光耦隔离的设计（电阻的选择及驱动适配）………………………………112.4电流保护模块的设计（霍尔传感器测电流，限幅电压）…………………122.5整流电路的设计（晶闸管的选择）…………………………………………132.6系统的总体电路图……………………………………………………………14三：计算及验证……………………………………………………………153.1Ce，α，Ks的确定…………………………………………………………153.2Tl，Tm的计算………………………………………………………………153.3，的计算……………………………………………………………15四：心得体会……………………………………………………………16五：参考文献……………………………………………………………16一、系统的整体分析1.１课题要求：三相桥式整流电路驱动的速度闭环直流电力传动系统目的：设计一个由三相整流电路的设备为直流电机供电，带有速度反馈的直流电力拖动系统。系统性能应满足要求的各项指标。直流电机：电机型号：Z4_112/2_1;额定输出功率P=3KW;额定电枢电压U=160V,额定电枢电流I=24A;额定转速n=1540rpm；电枢回路电阻R=0.785,电枢回路电感L=2.4mH；转动惯量GDD=0.072;机械系统折算的转动惯量为0.3调速指标要求：S=1%;D=15;系统稳定。触发脉冲环节可以视为一阶惯性环节，其时间常数T为1s。1.2设计思路：选用器件：PI调节器、集成脉冲触发器TC787、本课题的研究内容主要是通过控制三相全控整流电路中晶闸管的对应导通将三相交流电源转化成可变的直流电源，控制系统配以单闭环转速负反馈控制M，实现对直流电机的调速控制。系统通过对集成脉冲触发器TC787第4引脚的电压给定，来控制三相桥晶闸管触发脉