一、十机架连轧机分布传动直流调速系统的设计。
一、 连轧机原理。
在冶金工业中，轧制过程是金属压力加工的一个主要工艺过程，而连轧则是一种可以劳动生产率和轧制质量的先进方法。其主要特点是被轧金属同时处于若干机架中，并沿着同一方向进行轧制最终形成一定断面形状。
连续轧制的基本条件是物质流量的不变性。而连轧机的电气传动则应在保证物质恒定的前提下承受咬钢和轧制时的冲击性负载，实现机架的各部分控制和协调控制。每个机架的上下轧辊共用一台电动机实行集中拖动，不同机架采用不同电动机进行实行部分传动，各机架轧辊之间的速度则按物质流量恒定原理用速度链实现协调控制。
物质流量不变的要求应在稳态和过渡过程中都得到满足，因此，必须对过渡过程时间和超调量都提出相应的限制。
连轧机的完整控制包括许多方面，本课题只考虑轧辊拖动的基本控制即调速问题。
二、 原始条件。
1、 电动机参数。
以十个机架为准，每个机架对应一台电动机，由此形成10个部分，各部分电动机参数列于下表中：
2、 若干假设。
1） 电枢回路总电阻取为rς=2ra,也可以按经验公式计算。
2） 折合到电动机轴上的总飞轮力矩取为。
三、 技术指标。
1、 稳态指标：无静差。
2、 动态指标：电流超调量；启动到额定转速时的超调量（按退保和方式计算）。
四、 设计要求。
1、 要求以转速、电流双闭环形式作为系统的控制方案。
2、 要求主电路采用三相全控桥整流电路。
3、 要求系统具有过流、过压、过载和缺相保护。
4、 要求触发脉冲有故障封锁能力。
5、 要求对1号机架拖动系统设置给定积分器，其他机架拖动系统设置给定速度链，以实现速度协调控制。
二、10kw直流电动机不可逆调速系统。
一、技术数据：
直流电动机：
型号：—71 、额定功率=10kw 、=220v、 额定电流=55a
1000r/min、极数2p=4、电枢电阻=0.5ω、电枢电感=7mh
励磁电压=220v、励磁电流=1.6a。
二、要求。调速范围d=10、 s<=15%、电流脉动系数≤10%、
三、主电路选择与参数计算。
1、主电路选择原则：一般整流器功率在4kw以下采用单向整流电路，4kw以上采用三相整流。
2、参数计算包括。
整流变压器的参数计算、整流晶闸管的型号选择、保护电路的说明，参数计算与元件选择，平波电抗器电感量计算。
三、设计直流闭环控制系统。
一、技术数据：
晶闸管整流装置：rrec=0.5ω，ks=45。
负载电机额定数据：pn=26kw，un=230v，in=113a，nn=1450r/min， ra=0.5ω，ifn=2.765a，gd2=27.44n㎡
系统主电路：tm=0.1s
二、技术指标。
1、 稳态指标：无静差。
2、 动态指标：电流超调量：≤5%，起动到额定转速时的超调量：≤5%，（按退饱和方式计算）
四、v-m双闭环不可逆直流调速系统设计。
一．技术要求：
1．该调速系统能进行平滑的速度调节，负载电机不可逆运行，具有较宽的调速范围（d≥10），系统在工作范围内能稳定工作。
2．系统静特性良好，无静差（静差率s≤2）
3．动态性能指标：转速超调量δn＜8%，电流超调量δi＜5%，动态速降δn≤8-10%，调速系统的过渡过程时间（调节时间）ts≤1s
4．系统在5%负载以上变化的运行范围内电流连续。
5．调速系统中设置有过电压、过电流等保护，并且有制动措施。
二．设计内容：
1．根据题目的技术要求，分析论证并确定主电路的结构型式和闭环调速系统的组成，画出系统组成的原理框图。
2．调速系统主电路元部件的确定及其参数计算（包括有变压器、电力电子器件、平波电抗器与保护电路等）
3．动态设计计算：根据技术要求，对系统进行动态校正，确定asr调节器与acr调节器的结构型式及进行参数计算，使调速系统工作稳定，并满足动态性能指标的要求。
4．绘制v-m双闭环直流不可逆调速系统的电气原理总图（要求计算机绘图）
5．整理设计数据资料，课程设计总结，撰写设计计算说明书。
四．技术数据：
晶闸管整流装置：rrec=0.032ωω，ks=45-48。
负载电机额定数据：pn=90kw，un=440v，in=220a，nn=1800r/min，ra=0.088ω，λ1.5。
系统主电路：r∑=0.12ω，tm=0.1s
五、小功率简易调速系统的设计。
一、主要技术要求。
1） 系统类型双向通用调速系统；
2） 额定功率 0.75kw；
3） 额定转速 1500r/min（额定转矩为4.77n·m）；
4） 转速范围 100～2000r/min（额定转速以下为恒转矩）；
5） 转速精度 0.5%（最高转速）；
6） 电源单向交流220v/50hz；
7） 起动转矩 ；
8） 电动机型式封闭自冷。
二、 设计任务。
1、 对电动机结构进行选型。
2、 计算主要铁芯尺寸。
3、 绕组数据机电流计算。
4、 选择电动机主要控制方式。
5、 设计功率电路。
6、 控制电路。
1） 结构框图。
2） 电路描述。
1 正反向通电逻辑电路。
2 测速电路。
3 转速调节电路。
4 脉冲分配器电路。
5 过流保护电路。
六、中功率简易调速系统的设计。
一、主要技术要求。
1）额定功率 22kw；
2）额定转速 1500r/min（额定转矩为140n·m）；
3）转速范围 50～2000r/min（额定转速以下为恒转矩）；
4）转速精度 0.2%（最高转速）；
5）电源三相交流380v/50hz；
6）双向运行，停车制动。
7）较完善的保护及显示功能；
８）起动转矩：；
9）过载能力：120%
10）电动机型式封闭自冷。
二、设计任务。
1、对电动机结构进行选型。
2、计算主要铁芯尺寸。
3、绕组数据机电流计算。
4、选择电动机主要控制方式。
5、设计功率电路。
6、控制电路。
1）结构框图。
以一片8751单片机为控制核心，辅以外围电路构成。
2）电路描述。
起动电路。经4584集成电路输入到8751
过压欠压保护电路 （简述其作用）
复位电路 简述其作用及工作原理。
限流保护电路。
简述其作用及工作原理。
七、设计一个晶闸管串级调速系统。
一、设计要求。
设某生产机械为恒转矩负载，最大负载功率，调速范围要求d=4，选用晶闸管串级调速双闭环系统，整流器采用三相桥式整流电路，逆变器采用三相桥式全控电路。
二、设计任务。
1、进行电动机容量选择。
2、确定逆变变压器参数。
3、整流电路和逆变电路期间选择。
4、电机参数计算。
5、平波电抗器电阻和电感。
八、基于串级调速的双闭环控制系统的设计
一、设计要求。
待设计的某生产企业供水系统，该供水系统包括水泵、调压井、输水管等部分，根据生产情况及负载的变化，相应的供水要求也不同，假设该系统调速范围要求d=3，负载为恒转负载，最大负载功率为pl=42kw。
二、设计任务。
1、分析实际的生产过程，确定其调速过程及调速对象；
2、运用各类调速系统的组成及工作原理、特点进行总体调速方案选择；
3、依据选定的调速方案，对系统所要完成的各功能进行参数计算、选择、校验；
九、 设计一个晶闸管串电阻调速系统。
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