全数字直流调速系统课程设计大学自动化专业课程设计报告(编辑修改稿)

全数字直流调速系统课程设计大学自动化专业课程设计报告(编辑修改稿)内容摘要：

6RA70 直流调速控制器 本实验设计采用 SIMENS 公司的 6RA70 系列全数字直流调速控制器， 6RA70 SIMOREG DC MASTER 系列整流器为全数字紧凑型整流器，输入为三相电源，可向变速直流驱动用的电枢和励磁供电，额定电枢电流从 15A 至 2200A。 紧凑型整流器可以并联使用，提供高至 12020A 的电流，励磁电路可以提供最大 85A的电流 (此电流取决于电枢额定电流 )[3]。 利用该直流调速 控制器实现以下实验： ⑴ 熟悉 6RA70 直流调速系统的外部接线 ,掌握直流调速系统的结构 ⑵ 学习 DriveMonitor 软件的使用方法 ⑶ 系统基本参数输入 ⑷ 速度、电流双闭环调速系统的参数优化，系统的控制参数监视及分析 ⑸ 速度、电流双闭环调速系统的运行 ⑹ 用 r 显示参数观测给定值、电枢电流及电压、速度及控制角等参数 ⑺ 斜坡函数发生器的参数设定及波形调整，改变斜率观察系统特性 ⑻ 利用模拟量输出通道 D/A转换器实现系统电流及速度动态响应曲线的测试 全数字直流调速系统课程设计 李文博 20203074 5 ⑼ 将手动输入给定改为方波发生器给定。 直流电动机正反转调节及显示 ⑽ 将斜坡输入改为阶跃输入 系统设计 如下所示，分别为开环调速系统，转速单闭环调速系统，电流单闭环调速系统，转速电流双闭环调速系统的结构框图。 MK pG TVL*nU ctU dI0dU图 MA S R A C RGT GnG T VL*nUnU nU*iiiU ctU dI 0dUR 图 全数字直流调速系统课程设计 李文博 20203074 6 MA S R A C RG T VT AL*nUnU nU*iUiU iU ctU dI 0dU图 MA S R A C RGnG T VT AL*nU nU n*iU i iU ctU dI 0dUR图 双闭环系统中设置两个调节器，分别转速调节器（ ASR）和电流调节器（ ACR），如图 所示。 转速调节器的输出是电流调节器的输入，用电流调节器的输出去控制晶闸管变流装置。 从闭环框图的结构上看， 电流环 在里，称为内环；转速环在外，称为外环。 转速和电流两个调节器一般都采用 PI 调节器，两个调节器的输出都带限幅，转速调节器 ASR 的输出限幅电压 *imU 决定了电流给定电压的最大值，电流调节器 ACR 的输出限幅电压 cmU 限制了电力电子变换器的最大输出电压 dmU。 全数字直流调速系统课程设计 李文博 20203074 7 4. 设计实验题目 熟悉 6RA70 直流调速系统的外部接线，掌握直流调速系统的结构； 学习 DriveMonitor 软件的 使用方法； 系统基本参数输入： 如下图所示，系统设计主要是通过对系统的给定信号的大小、给定信号的形式、转速控制器（ ASR）的参数、转矩的限幅值、电枢电流的限幅值、转速反馈方式、方波发生器等。 图 系统的初始参数输入（系统初始化） ⑴ 功能说明：实验前，为了保证系统正常运行，都要对系统进行初始化，初始化过程主要通过设置合适的参数来实现。 ⑵ 参数设置 全数字直流调速系统课程设计 李文博 20203074 8 P051=21 恢复工厂设置，等待操作控制面板恢复正常； P052=0 仅显示已改动的参数； P052=3 显示所有参数； ⑶ 结论：通过对系统初始参数值设定，系统不受之前运行状态的影响，之后，通过其他控制参数的设置，实现不同的功能。 系统的控制参数设定 =10 额定电枢电流百分比 =10 额定励磁电流百分比 =220 电枢回路供电电压 =380 励磁回路供电电压 P083=1 使用模拟测速机 P083=2 使 用脉冲编码器 P083=3 无测速机运行（ EMF 控制）；此次选 3 P100= 电枢额定电流 P101=220 电枢额定电压 P102= 额定励磁电流 P104=1500 电机额定转速 速度、电流双闭环调速系统的参数优化，系统的控制参数监视及分析 系统优化前，驱动装置必须运行在 或 接下来选择 P051 P051=25 电枢和励磁的预控制和电流调节器的优化 P051=26 速度调节器的优化 P051=27 励磁减弱优化 P051=28 摩擦和转动惯量补偿的优 化 P051=29 具有摆动机构的传动系统的速度调节器的优化 ① 电流环优化 设置 P051=25， 点击 OK，在 30s 内分别合上使能端子、输入端子，同时用 全数字直流调速系统课程设计 李文博 20203074 9 手堵转，大约 1min 左右，观察驱动装置由 变换至 ，分别断开输入端子、使能端子，即电流环优化结束。 ② 速度环优化 设置 P051=26， 点击 OK，立即合上使能端子、输入端子，大约 10s 左右，完成速度环优化。 总结：通过系统初始参数值设定以及系统优化，由于系统具有自调节能力，使得系统经过调节 ，得到合适的电枢和励磁参数，此时系统即为双闭环直流调速系统，之后的各个实验在此基础上，改变不同的参数，实现预期的功能。 速度、电流双闭环调速系统运行 ⑴ 参数设置 实际参数与单闭环和电枢电流闭环系统参数设置相同。 ⑵ 运行曲线 图 . 双闭环 调速系统运行曲线图 全数字直流调速系统课程设计 李文博 20203074 10 斜坡函数发生器的参数设定及波形调整，改变斜率观察系统特性 ⑴ 功能说明 ① 斜坡上升 =从低加速，正到高，正向速度 (例如 :从 10%到 90%)或从低，负到高，反向速度 (例如 : 从 10%到 90%)。 斜坡下降 =从高减速，正到低，正向速度 (例如 : 从 90%到 10%)或从高，负到低，反向。