電力拖動(dòng)課程設(shè)計(jì)--雙閉環(huán)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課 程 設(shè) 計(jì)</b></p><p>　學(xué) 號(hào)：</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p>　　題 目: 雙閉環(huán)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　初始條件：</b></p><

2、;p><b>　　電機(jī)參數(shù)：</b></p><p>　　Pn=3.3kw，Un=220V，In=15.6A，Nn=980r/min，Ce=0.135v/min/r</p><p><b>　　他勵(lì)電壓：220V</b></p><p>　　要求完成的主要任務(wù): （包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，以及說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)等具體

3、要求）</p><p>　　1、空載啟動(dòng)轉(zhuǎn)速超調(diào)量σ≤10%，電流超調(diào)量σ≤5%</p><p>　　2、完成總體系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　3、完成單元電路和總電路設(shè)計(jì)</p><p><b>　　時(shí)間安排：</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)時(shí)間為兩周，將其分為三個(gè)階段。</p>

4、;<p>　　第一階段：復(fù)習(xí)有關(guān)知識(shí)，閱讀課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)，搞懂原理，并準(zhǔn)備收集設(shè)計(jì)資料，此階段約占總時(shí)間的20%。</p><p>　　第二階段：根據(jù)設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)要求選擇方案，設(shè)計(jì)計(jì)算。約占總時(shí)間的40%。</p><p>　　第三階段：完成設(shè)計(jì)和文檔整理，約占總時(shí)間的40%。</p><p>　　指導(dǎo)教師簽名：

5、 年 月 日</p><p>　　系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 日</p><p>　　目錄 </p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 目的與意義1</p><p>　　1.2

6、 任務(wù)與要求1</p><p>　　2 調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路1</p><p>　　3 主電路的設(shè)計(jì)3</p><p>　　3.1主電路原理及電路圖3</p><p>　　3.2 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成4</p><p>　　3.3 穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖和動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型6</p><p>　　3.

7、3.1 穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖6</p><p>　　3.3.2 動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型7</p><p>　　4.電路參數(shù)的設(shè)計(jì)及電路原件的選擇9</p><p>　　4.1整流變壓器的計(jì)算9</p><p>　　4.2 電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)10</p><p>　　4.3 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)12</p><p

8、>　　4.3晶閘管元件的選擇14</p><p>　　5 觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)14</p><p>　　5.1 主觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)14</p><p>　　5.2 同步變壓器設(shè)計(jì)16</p><p>　　5.3 控制電路的直流電源16</p><p>　　6 保護(hù)電路設(shè)計(jì)17</p><p

9、>　　6.1 過(guò)電壓保護(hù)17</p><p>　　6.2 過(guò)電流保護(hù)19</p><p>　　6.3 缺相與無(wú)勵(lì)磁或弱磁保護(hù)19</p><p><b>　　7 總結(jié)21</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)22</b></p><p><b&g

10、t;　　附表23</b></p><p><b>　　附圖24</b></p><p>　　雙閉環(huán)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1 目的與意義</b></p><p>

11、;　　本課程為自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)和電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的必修課。是在《自動(dòng)控制</p><p>　　系統(tǒng)》理論課程結(jié)束后的一次大型實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。本課程以相應(yīng)的課程理論知</p><p>　　識(shí)和課程實(shí)踐為基礎(chǔ)，通過(guò)理論設(shè)計(jì)和實(shí)踐操作、鞏固和加深對(duì)理論知識(shí)的理解，</p><p>　　增強(qiáng)設(shè)計(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)和調(diào)試的能力。提高學(xué)生的工程素質(zhì)。</p><p

12、><b>　　1.2 任務(wù)與要求</b></p><p>　　直流電動(dòng)機(jī)負(fù)載，電動(dòng)機(jī)額定參數(shù)為：Pn=3.3kw，Un=220V，In=15.6A，Nn=980r/min，Ce=0.135v/min/r 他勵(lì)電壓：220V</p><p>　　要求完成的主要任務(wù): </p><p>　　1、空載啟動(dòng)轉(zhuǎn)速超調(diào)量σ≤10%，電流超調(diào)量σ≤5

13、%</p><p>　　2、完成總體系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　3、完成單元電路和總電路設(shè)計(jì)</p><p>　　2 調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路</p><p>　　直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中設(shè)置了兩個(gè)調(diào)節(jié)器，即轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器（ASR）和電流調(diào)節(jié)器（ACR）分別引入轉(zhuǎn)速和電流，即分別引入轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和電流負(fù)反饋。</p><p>　　兩

14、者之間實(shí)行嵌套連接，且都帶有輸出限幅電路。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸出限幅電壓決定了電流給定電壓的最大值；電流調(diào)節(jié)器ACR的輸出限幅電壓限制了電力電子變換器的最大輸出電壓。</p><p>　　由于轉(zhuǎn)速系統(tǒng)的主被控量是轉(zhuǎn)速，所以把轉(zhuǎn)速負(fù)反饋組成的環(huán)作為外環(huán)，以保證電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速準(zhǔn)備跟隨給定電壓，把由電流負(fù)反饋組成的環(huán)作為內(nèi)環(huán)，把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出當(dāng)做電流調(diào)節(jié)器的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制電力電子變換器UPE，這就形成

15、了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。</p><p><b>　　如下圖2-1所示：</b></p><p>　　圖2-1 直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)</p><p>　　三相交流電路的交、直流側(cè)及三相橋式整流電路中晶閘管中電路保護(hù)有電壓、電流保護(hù)。一般保護(hù)有快速熔斷器，壓敏電阻，阻容式。根據(jù)不同的器件和保護(hù)的不同要求采用不同的方法。根據(jù)選用的方法，分別計(jì)算保

16、護(hù)電路的各個(gè)器件的參數(shù)。</p><p>　　驅(qū)動(dòng)電路是電力電子主電路與控制電路之間的接口，是電力電子裝置的重要</p><p>　　環(huán)節(jié)，對(duì)整個(gè)裝置的性能有很大的影響。采用性能良好的驅(qū)動(dòng)電路，可使是電力</p><p>　　電子器件工作在較理想的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，縮短開(kāi)關(guān)時(shí)間，減小開(kāi)關(guān)損耗，對(duì)裝置的運(yùn)</p><p>　　行效率、可靠性和安全性都有

17、重要的意義。驅(qū)動(dòng)電路的基本任務(wù)，就是就將信息</p><p>　　電子電路穿來(lái)的信號(hào)按照其控制目標(biāo)的要求，轉(zhuǎn)換為加在電力電子器件控制端和</p><p>　　公共端之間，可以使其開(kāi)通或關(guān)斷的信號(hào)。本設(shè)計(jì)使用的是晶閘管，即半控型器</p><p>　　件。驅(qū)動(dòng)電路對(duì)半控型只需要提供開(kāi)通控制信號(hào)。對(duì)與晶閘管的驅(qū)動(dòng)電路叫作觸</p><p>　　發(fā)

18、電路。所以對(duì)晶閘管的觸發(fā)電路也是重點(diǎn)設(shè)計(jì)。</p><p>　　直流調(diào)速系統(tǒng)中應(yīng)用最普通的方案是轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)，采用串級(jí)控制</p><p>　　的方式。轉(zhuǎn)速負(fù)反饋環(huán)為外環(huán)，其作用是保證系統(tǒng)的穩(wěn)速精度。電流負(fù)反饋環(huán)為</p><p>　　內(nèi)環(huán)，其作用是實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)距控制，同時(shí)又能實(shí)現(xiàn)限流以及改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)</p><p>　　性能。轉(zhuǎn)

19、速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)在突加給定下的跟隨性能、動(dòng)態(tài)限流性能</p><p>　　和抗擾動(dòng)性能等，都比單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)好。本課題設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)雙閉環(huán)的中兩</p><p>　　個(gè)調(diào)節(jié)器參數(shù)計(jì)算與檢測(cè)。</p><p><b>　　3 主電路的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1主電路原理及電路圖</p>

20、<p>　　晶閘管-電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)V-M系統(tǒng)）通過(guò)調(diào)節(jié)觸發(fā)裝置GT 的控制電壓來(lái)移動(dòng)觸發(fā)脈沖的相位，即可改變平均整流電壓，從而實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速。和旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組及離子拖動(dòng)變流裝置相比，晶閘管整流裝置不僅在經(jīng)濟(jì)性和可靠性上都很大提高，而且在技術(shù)性能上也現(xiàn)實(shí)出較大的優(yōu)越性。</p><p>　　對(duì)于要求在一定范圍內(nèi)無(wú)級(jí)平滑調(diào)速的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，以調(diào)節(jié)電樞供電電壓的方</p><p>　　

21、式為最好，自動(dòng)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)往往以調(diào)壓調(diào)速為主，根據(jù)晶閘管的特性，</p><p>　　可以通過(guò)調(diào)節(jié)控制角α大小來(lái)調(diào)節(jié)電壓。當(dāng)整流負(fù)載容量較大或直流電壓脈動(dòng)較小時(shí)應(yīng)采用三相整流電路，其交流側(cè)由三相電源供電。三相整流電路中又分三相半波和全控橋整流電路，因?yàn)槿喟氩ㄕ麟娐吩谄渥儔浩鞯亩蝹?cè)含有直流分量，故不采用，本設(shè)計(jì)采用了三相全控橋整流電路來(lái)供電，該電路是目前應(yīng)用最廣泛的整流電路，輸出電壓波動(dòng)小，適合直流電動(dòng)

22、機(jī)的負(fù)載，并且該電路組成的調(diào)速裝置調(diào)節(jié)范圍廣，能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)連續(xù)、平滑地轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、電動(dòng)機(jī)不可逆運(yùn)行等技術(shù)要求。</p><p>　　為了實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)四象限，可采用兩組晶閘管反并聯(lián)連接，電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)動(dòng)時(shí)由正組變流器；反向運(yùn)行時(shí)，則由反向變流器供電，兩組晶閘管分別由兩套觸發(fā)裝置控制，都能夠控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)，制動(dòng)，升速和降速。在V-M系統(tǒng)中兩組晶閘管一般不允許同時(shí)處于整流狀態(tài)，否則將造成電源短路。</p>&

23、lt;p>　　圖3-1 主電路原理圖</p><p>　　電動(dòng)機(jī)在四個(gè)象限運(yùn)行時(shí)兩組變流器（正組橋和反組橋）的工作情況：</p><p>　　第一象限：電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)作電動(dòng)運(yùn)行，正組橋工作在整流狀態(tài)，，。</p><p>　　第二象限：電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)作發(fā)電運(yùn)行，反組橋工作在逆變狀態(tài)，，。</p><p>　　第三象限：電動(dòng)機(jī)正

24、轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)作電動(dòng)運(yùn)行，反組橋工作在整流狀態(tài)，，。</p><p>　　第一象限：電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)作發(fā)電運(yùn)行，正組橋工作在逆變狀態(tài)，，。</p><p>　　3.2 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成</p><p>　　雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)是由單閉環(huán)自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)的。單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)使用了一個(gè)比例積分調(diào)節(jié)器組成速度調(diào)節(jié)器可以得到轉(zhuǎn)速的無(wú)靜差調(diào)節(jié)。從擴(kuò)大調(diào)速</p>

25、<p>　　范圍的角度來(lái)看, 單環(huán)系統(tǒng)已能基本上滿足生產(chǎn)機(jī)械對(duì)調(diào)速的要求。但是, 任何</p><p>　　調(diào)速系統(tǒng)總是需要啟動(dòng)與停車(chē)的, 從電機(jī)能承受的過(guò)載電流有一定限制來(lái)看, 要求啟動(dòng)電流的峰值不要超過(guò)允許數(shù)值。為達(dá)到這個(gè)目的, 采用電流截止負(fù)反饋的系統(tǒng), 它能得到啟動(dòng)電流波形, 見(jiàn)圖3-2中實(shí)線所示。波形的峰值正好達(dá)到直流電動(dòng)機(jī)所允許的最大沖擊電流 , 其啟動(dòng)時(shí)間為 。</p>&

26、lt;p>　　圖3-2 正負(fù)反饋電流啟動(dòng)波形</p><p>　　實(shí)際的調(diào)速系統(tǒng), 除要求對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整外, 很多生產(chǎn)機(jī)械還提出了加快啟動(dòng)和制動(dòng)過(guò)程的要求, 例如可逆軋鋼, 龍門(mén)刨床都是經(jīng)常處于正反轉(zhuǎn)工作狀態(tài)的,為了提高生產(chǎn)率, 要求盡量縮短過(guò)渡過(guò)程的時(shí)間。從圖3-2啟動(dòng)電流變化的波形可以看到, 電流只在很短的時(shí)間內(nèi)就達(dá)到了最大允許值, 而其他時(shí)間的電流均小于此值, 可見(jiàn)在啟動(dòng)過(guò)程中,電機(jī)的過(guò)載能力并沒(méi)有充

27、分利用。如果能使啟動(dòng)電流按虛線的形狀變化, 充分利用電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力, 使電機(jī)一直在較大的加速轉(zhuǎn)矩下啟動(dòng), 啟動(dòng)時(shí)間就會(huì)大大縮短, 只要就夠了。上述設(shè)想提出一個(gè)理想的啟動(dòng)過(guò)程曲線, 其特點(diǎn)是在電機(jī)啟動(dòng)時(shí), 啟動(dòng)電流很快加大到允許過(guò)載能力值 ,并且保持不變, 在這個(gè)條件下, 轉(zhuǎn)速n 得到線性增長(zhǎng), 當(dāng)開(kāi)到需要的大小時(shí), 電機(jī)的電流急劇下降到克服負(fù)載所需的電流值,對(duì)應(yīng)這種要求可控硅整流器的電壓在啟動(dòng)一開(kāi)始時(shí)應(yīng)為 , 隨著轉(zhuǎn)速n 的上升,也上

28、升,達(dá)到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時(shí),。這就要求在啟動(dòng)過(guò)程中把電動(dòng)機(jī)的電流當(dāng)作被調(diào)節(jié)量, 使之維持在電機(jī)允許的最大值 , 并保持不變。這就要求一個(gè)電流調(diào)節(jié)器來(lái)完成這個(gè)任務(wù)。帶有速度調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)便是在這種要求下產(chǎn)生</p><p>　　圖3-3 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)原理框圖</p><p>　?。ㄗ? ASR—轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ACR—電流調(diào)節(jié)器 TG—直流測(cè)

29、速發(fā)電機(jī)</p><p>　　TA—電流互感器 UPE—電力電子裝置 Un*—轉(zhuǎn)速給定電壓</p><p>　　Un—轉(zhuǎn)速反饋電壓 U*—電流給定電壓 Ui —電流反饋電壓）</p><p>　　為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和電流兩種負(fù)反饋分別起作用，在系統(tǒng)中設(shè)置了兩個(gè)調(diào)節(jié)器分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流，二者之間實(shí)行串級(jí)聯(lián)接，如圖3.7 所示

30、。這就是說(shuō)把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出當(dāng)作電流調(diào)節(jié)器的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制晶閘管整流器的觸發(fā)裝置。從閉環(huán)結(jié)構(gòu)上看，電流調(diào)節(jié)環(huán)在里面，叫內(nèi)環(huán)；轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)環(huán)在外邊，叫做外環(huán)。這樣就形成了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。</p><p>　　為了獲得良好的靜、動(dòng)態(tài)性能，雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的兩個(gè)調(diào)節(jié)器都采用PI 調(diào)節(jié)器。采用PI型的好處是其輸出量的穩(wěn)態(tài)值與輸入無(wú)關(guān)，而是由它后面環(huán)節(jié)的需要決定的。后面需要PI 調(diào)節(jié)器提供多么大的輸出

31、值，它就能提供多少，直到飽和為止。</p><p>　　雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性在負(fù)載電流小于最大電流時(shí)表現(xiàn)為轉(zhuǎn)速無(wú)靜差，這時(shí)，轉(zhuǎn)速負(fù)反饋起主要調(diào)節(jié)作用。當(dāng)負(fù)載電流達(dá)到后，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和，電流調(diào)節(jié)器起主要調(diào)節(jié)作用，系統(tǒng)表現(xiàn)為電流無(wú)靜差，得到過(guò)電流的自動(dòng)保護(hù)。這就是采用了兩個(gè)PI調(diào)節(jié)器分別形成內(nèi)、外兩個(gè)閉環(huán)的效果。</p><p>　　3.3 穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖和動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型</p>

32、<p>　　3.3.1 穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　為了分析雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性，必須先繪出它的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖，如下圖</p><p>　　3-4 所示。電流調(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器均為具有限幅輸出的PI調(diào)節(jié)器，當(dāng)輸出達(dá)到飽和值時(shí)，輸出量的變化不再影響輸出，除非產(chǎn)生反向的輸入才能使調(diào)節(jié)器退出飽和。當(dāng)輸出未達(dá)到飽和時(shí)，穩(wěn)態(tài)的輸入偏差電壓總是為零。正常運(yùn)行時(shí)，電流運(yùn)行在不飽和狀態(tài)。&

33、lt;/p><p>　　圖3-4雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　（α—轉(zhuǎn)速反饋系數(shù); β —電流反饋系數(shù)）</p><p>　　分析靜特性的關(guān)鍵是掌握這樣的PI 調(diào)節(jié)器的穩(wěn)態(tài)特征，一般存在兩種狀況：</p><p>　?、亠柡汀敵鲞_(dá)到限幅值。即飽和調(diào)節(jié)器暫時(shí)隔斷了輸入和輸出間的聯(lián)系，相</p><p&g

34、t;　　當(dāng)于使該調(diào)節(jié)環(huán)開(kāi)環(huán)。②不飽和—輸出未達(dá)到限幅值。即PI的作用使輸入偏差電壓ΔU 在穩(wěn)態(tài)時(shí)總為零。實(shí)際上，在正常運(yùn)行時(shí)，電流調(diào)節(jié)器是不會(huì)達(dá)到飽和狀態(tài)的。因此，對(duì)于靜特性來(lái)說(shuō)，只有調(diào)速調(diào)節(jié)器飽和與不飽和兩種狀況：</p><p>　　（1）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器不飽和：穩(wěn)態(tài)時(shí)，他們的輸入偏差電壓都是零，因此而得到下圖3.5 靜特性的CA 段。</p><p>　?。?）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和：輸出達(dá)到限幅

35、值，轉(zhuǎn)速外環(huán)呈開(kāi)環(huán)狀態(tài)，轉(zhuǎn)速的變</p><p>　　化對(duì)系統(tǒng)不再產(chǎn)生影響。雙閉環(huán)系統(tǒng)變成一個(gè)電流無(wú)靜差的點(diǎn)電流閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。穩(wěn)態(tài)時(shí)，從而得到下圖3.8 靜特性的AB 段。</p><p>　　這樣的靜特性顯然比帶電流截止負(fù)反饋的單閉環(huán)系統(tǒng)靜特性好。然而，實(shí)際</p><p>　　上運(yùn)算放大器的開(kāi)環(huán)放大系數(shù)并不是無(wú)窮大，特別是為了避免零點(diǎn)漂移而采用“準(zhǔn)PI 調(diào)節(jié)器”

36、時(shí)，靜特性的兩段實(shí)際上都N 略有很小的靜差，見(jiàn)圖3-5的虛線。</p><p>　　圖3-5雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的靜特性</p><p>　　ASR 主導(dǎo)，表現(xiàn)為轉(zhuǎn)速無(wú)靜差</p><p>　　ACR 主導(dǎo)，表現(xiàn)為電流無(wú)靜差（過(guò)電流保護(hù)）</p><p>　　3.3.2 動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型</p><p>　　如下圖3-6表示

37、雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)框圖，圖中( ) ASR W s 和( ) ACR W s 分別表示轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)。在分析雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能時(shí)，著重分析電機(jī)的起動(dòng)過(guò)程及抗擾動(dòng)性能。在起動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR經(jīng)歷了不飽和、飽和、退飽和三種情況，抗擾動(dòng)性能包括抗負(fù)載擾動(dòng)和抗電網(wǎng)電壓擾動(dòng)的性能。在起動(dòng)過(guò)程有三個(gè)特點(diǎn)：①隨著ASR 的飽和與不飽和，整個(gè)系統(tǒng)處于完全不同的兩種狀態(tài)。當(dāng)ASR 飽和時(shí)，轉(zhuǎn)速環(huán)開(kāi)環(huán)，系統(tǒng)表現(xiàn)為恒值

38、電流調(diào)節(jié)的單閉環(huán)系統(tǒng)；當(dāng)ASR 不飽和時(shí)，轉(zhuǎn)速環(huán)閉環(huán)，整個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)無(wú)靜差調(diào)速系統(tǒng)，而電流內(nèi)環(huán)則表現(xiàn)為電流隨動(dòng)系統(tǒng)。這就是飽和非線性控制的特征。②準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)控制即恒流升速階段，電流保持恒定，一般選擇為允許的最大值，以便充分發(fā)揮電機(jī)的過(guò)載能力，是起動(dòng)過(guò)程盡可能的最快。③轉(zhuǎn)速超調(diào)： 由于采用了飽和非線性控制，起動(dòng)過(guò)程結(jié)束進(jìn)入轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段后，必須使轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器退出飽和狀態(tài)。按照PI 調(diào)節(jié)器的特性，只有使轉(zhuǎn)速超調(diào)，ASR 的輸入偏差電壓為負(fù)值，才

39、能使ASR 退出飽和。即采用PI 調(diào)節(jié)器的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)響應(yīng)必然有超調(diào)。</p><p>　　圖3-6雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　—電流反饋濾波時(shí)間常數(shù)，—轉(zhuǎn)速反饋濾波時(shí)間常數(shù)</p><p>　　在實(shí)際動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中，常增加濾波環(huán)節(jié)，包括電流濾波、轉(zhuǎn)速濾波和兩個(gè)給定</p><p>　　信號(hào)的濾波環(huán)節(jié)。由于電流檢

40、測(cè)信號(hào)中常含有交流分量，為了不使它影響到調(diào)節(jié)</p><p>　　器的輸入，需加低通濾波。這樣的濾波環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)可用一階慣性環(huán)節(jié)來(lái)表示，</p><p>　　其濾波時(shí)間常數(shù)按需要選定，以濾平電流檢測(cè)信號(hào)為準(zhǔn)然而，在抑制交流分量的同時(shí)，濾波環(huán)節(jié)也延遲了反饋信號(hào)的作用，為了平衡這個(gè)延遲作用，在給定信號(hào)通道上加入一個(gè)同等時(shí)間常數(shù)的慣性環(huán)節(jié)，稱(chēng)作給定濾波環(huán)節(jié)。其意義是，讓給定信號(hào)和反饋信號(hào)經(jīng)過(guò)相同

41、的延時(shí)，使二者在時(shí)間上得到恰當(dāng)?shù)呐浜希瑥亩鴰?lái)設(shè)計(jì)上的方便。由測(cè)速發(fā)電機(jī)得到的轉(zhuǎn)速反饋電壓含有換向紋波，因此也需要濾波，濾波時(shí)間常數(shù)用表示。根據(jù)和電流環(huán)一樣的道理，在轉(zhuǎn)速給定通道上加入時(shí)間常數(shù)為的給定濾波環(huán)節(jié).</p><p>　　4.電路參數(shù)的設(shè)計(jì)及電路原件的選擇</p><p>　　4. 1整流變壓器的計(jì)算</p><p>　　在一般情況下，晶閘管裝置所要求的交

42、流供電電壓與電網(wǎng)電壓往往不一致；</p><p>　　此外，為了盡量減小電網(wǎng)與晶閘管裝置的相互干擾，要求它們相互隔離，故通常</p><p>　　要配用整流變壓器，這里選項(xiàng)用的變壓器的一次側(cè)繞組采用△聯(lián)接，二次側(cè)繞組</p><p><b>　　采用Y 聯(lián)接。</b></p><p>　　S 為整流變壓器的總?cè)萘?為變壓

43、器一次側(cè)的容量,為一次側(cè)電壓, 為一次側(cè)電流,為變壓器二次側(cè)的容量，為二次側(cè)電壓，為二次側(cè)的電流，、為相數(shù)，以下就是各量的推導(dǎo)和計(jì)算過(guò)程。</p><p>　　為了保證負(fù)載能正常工作，當(dāng)主電路的接線形式和負(fù)載要求的額定電壓確定</p><p>　　之后，晶閘管交流側(cè)的電壓U2 只能在一個(gè)較小的范圍內(nèi)變化，為此必須精確計(jì)算整流變壓器次級(jí)電壓。</p><p><

44、b>　　影響值的因素有：</b></p><p>　　(1)值的大小首先要保證滿足負(fù)載所需求的最大電流值的。</p><p>　　(2)晶閘管并非是理想的可控開(kāi)關(guān)元件，導(dǎo)通時(shí)有一定的管壓降，用表示。</p><p>　　(3)變壓器漏抗的存在會(huì)產(chǎn)生換相壓降。</p><p>　　(4)平波電抗器有一定的直流電阻，當(dāng)電流流經(jīng)該

45、電阻時(shí)就要產(chǎn)生一定的電壓降。</p><p>　　(5)電樞電阻的壓降。</p><p>　　綜合以上因素得到的精確表達(dá)式為：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　　式中</b></p><p>　　表示當(dāng)控制角時(shí)，整流電壓平均值與變壓器

46、次級(jí)相電壓有效</p><p><b>　　值之比；</b></p><p>　　表示控制角為時(shí)和時(shí)整流電壓平均值之比；C 是與整流主電路形式有關(guān)的系數(shù)；為變壓器的短路電壓百分比，100KV以下的變壓器取=5kv，為電網(wǎng)電壓波動(dòng)系數(shù)。通常取0.9 ～ 1.05 ,供電質(zhì)量較差，電壓波動(dòng)較大的情況ε 應(yīng)取較小值；表示主電路中電流經(jīng)過(guò)幾個(gè)串聯(lián)晶閘管的管壓降。為負(fù)載電流最大

47、值； ，表示允許過(guò)載倍數(shù)。</p><p>　　對(duì)于本設(shè)計(jì)：為了保證電動(dòng)機(jī)負(fù)載能在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn),計(jì)算所得應(yīng)有一定的裕量,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)所知,公式中的控制角應(yīng)取為宜。</p><p>　　根據(jù)分析和查表可知 </p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　代入4-1式得&l

48、t;/b></p><p><b>　　（4-2）</b></p><p>　　所以變壓器的變比?。?lt;/p><p><b>　?。?-3）</b></p><p><b>　　整流變壓器容量：</b></p><p><b>　?。?-

49、4）</b></p><p>　　4.2 電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　確定時(shí)間常數(shù)</b></p><p>　?。?）整流裝置的滯后時(shí)間為，三相橋式電路的平均失控時(shí)間</p><p>　　（2）電流濾波時(shí)間為。三相橋式電路的每個(gè)波頭的時(shí)間是3.3ms，為了基本濾平波頭，應(yīng)有（1~2）=3.3

50、ms，所以=2ms=0.002s。</p><p>　?。?）電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)為,按小時(shí)間常數(shù)近似處理，取=+=0.0037s。</p><p>　　（4）電磁時(shí)間常數(shù)的確定。由前面已求出電樞回路總電感。</p><p><b>　　（4-5）</b></p><p><b>　　則電磁常數(shù) </b&g

51、t;</p><p><b>　?。?-6）</b></p><p>　　選擇電流調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，并保證穩(wěn)態(tài)電流無(wú)靜差，則可按典I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器。電流環(huán)控制對(duì)象是雙慣性的，因此可以用PI型調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為</p><p>　　式中 為電流調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)</p>

52、<p>　　為電流調(diào)節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù)。</p><p>　　檢查對(duì)電源電壓的抗擾性能：</p><p><b>　　（4-7）</b></p><p>　　計(jì)算電流調(diào)節(jié)器的參數(shù)</p><p>　　電流調(diào)節(jié)器超前時(shí)間常數(shù)：。</p><p>　　電流開(kāi)環(huán)增益：要求時(shí)，取,所以<

53、/p><p><b>　?。?-8）</b></p><p>　　于是，ACR的比例系數(shù)為：</p><p><b>　?。?-9）</b></p><p><b>　　式中 電流反饋系數(shù)</b></p><p>　　晶閘管專(zhuān)制放大系數(shù)為。</p>

54、;<p><b>　　檢驗(yàn)近似條件</b></p><p><b>　　電流環(huán)截止頻率：</b></p><p>　　晶閘管整流裝置傳遞函數(shù)近似條件</p><p><b>　?。?-10）</b></p><p><b>　　滿足近似條件。</b

55、></p><p>　　忽略反電動(dòng)勢(shì)變化對(duì)電流環(huán)動(dòng)態(tài)影響的條件</p><p><b>　?。?-11）</b></p><p><b>　　滿足近似條件。</b></p><p>　　電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)示意圖如圖4-1所示：</p><p>　　圖4-1 電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)示

56、意圖</p><p>　　4.3 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)</p><p>　　電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù).有前面已知，則</p><p><b>　?。?-12）</b></p><p>　　轉(zhuǎn)速濾波時(shí)間常數(shù),根據(jù)所用測(cè)速發(fā)電機(jī)紋波情況，取=0.01s。</p><p>　　轉(zhuǎn)速環(huán)最小時(shí)間常數(shù),按最小時(shí)間常數(shù)處

57、理，取</p><p><b>　?。?-13）</b></p><p>　　2 . 選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)</p><p>　　按照設(shè)計(jì)要求，選擇PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為</p><p>　　按跟隨和抗擾性能較好的原則，先取h=5，則ASR的超千年時(shí)間常數(shù)為</p><p><b>　　（

58、 4-14）</b></p><p><b>　　則轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)增益</b></p><p><b>　?。?-15）</b></p><p>　　可得ASR的比例系數(shù)為</p><p><b>　　（4-16）</b></p><p><

59、b>　　轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)。</b></p><p><b>　　4 檢驗(yàn)近似條件</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)速截止頻率為</b></p><p><b>　?。?-17）</b></p><p>　　電流環(huán)傳遞函數(shù)簡(jiǎn)化條件為</p>&l

60、t;p><b>　?。?-18）</b></p><p><b>　　滿足簡(jiǎn)化條件。</b></p><p>　　轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件為</p><p><b>　　（4-19）</b></p><p>　　轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)示意圖如下圖4-2所示：</p&g

61、t;<p>　　圖4-2 含濾波環(huán)節(jié)的PI型轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器原理圖</p><p>　　4.3晶閘管元件的選擇</p><p>　　晶閘管的額定電壓通常取段態(tài)重復(fù)峰值和反向重復(fù)峰值電壓較小的標(biāo)值作為該晶閘管的額定電壓，晶閘管的額定電壓一般取通態(tài)平均電流的1.5-2倍。在橋式整流電路中，晶閘管承受的最大正反電壓值均為,晶閘管額定電壓一般選取最大的反向電壓的2-3倍。</p>

62、;<p>　　帶反電動(dòng)勢(shì)時(shí)，變壓器二次側(cè)電流有效值為輸出電流平均值的一般。而對(duì)于橋式整流電路，晶閘管,則在本設(shè)計(jì)中晶閘管額定電流</p><p>　　選擇晶閘管額定電流的原則是必須使管子允許通過(guò)的額定電流有效值大于實(shí)際流過(guò)管子電流最大有效值，即:.</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中晶閘管額定電壓</p><p><b>　　5 觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)&

63、lt;/b></p><p>　　5.1 主觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選用集成觸發(fā)電路。觸發(fā)集成芯片采用目前比較常用的KC系列。典型應(yīng)用電路如圖4-1所示。</p><p>　　中圖3-1中，由KC04及其周?chē)脑M成6路依次相差60°的觸發(fā)脈沖，并從其第8引腳引入三相電網(wǎng)電壓，實(shí)現(xiàn)6路脈沖與電網(wǎng)電壓的同步。KC42主要是用

64、于電網(wǎng)電壓波形的補(bǔ)償，從而使同步脈沖更加準(zhǔn)確，減小了電網(wǎng)電壓波形對(duì)觸發(fā)脈沖的影響。KC41是將由KC04產(chǎn)生的6路單脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成6路雙脈沖信號(hào)，使觸更加可靠。</p><p>　　在觸發(fā)器選用15V供電電源的時(shí)候，移相輸入電壓應(yīng)小于15V，選則晶閘管裝置的放大倍數(shù):Ks=Ud/Uc=220/10=22</p><p>　　由產(chǎn)品目錄中查得KP100晶閘管的觸發(fā)電流為為10~250mA,觸

65、發(fā)電壓。在觸發(fā)電路直流電源電壓為15V時(shí)，脈沖變壓器匝數(shù)比為2﹕1，可獲得6V左右的電壓，脈沖變壓器一次電流只要大于75mA，即可滿足晶閘管要求，這里選用3DG12B作為脈沖功率放大管，其極限參數(shù)，，完全能滿足要求。</p><p>　　5.2 同步變壓器設(shè)計(jì)</p><p>　　如圖4-1所示的六路雙脈沖觸發(fā)電路需要三個(gè)互差120°，且與主電路三個(gè)相電壓、、同相的三個(gè)同步電壓，

66、因此需要設(shè)計(jì)一個(gè)三相同步變壓器，但考慮到同步變壓器功率很小，一般每相不超過(guò)1W，這樣小的三相變壓器很難買(mǎi)到，故可用三個(gè)單相變壓器組來(lái)代替，并聯(lián)成DY0，即可獲得與主電路二次側(cè)相電壓同相的三個(gè)電壓、、。按電路要求，同步電壓取30V，因一次側(cè)直接與電網(wǎng)相接，每相繞組電壓為380V，考慮制造方便，功率的裕量留大一些，最后確定單相變壓器參數(shù)為：容量為3VA，電壓為380V/30V，數(shù)量為3只，同步變壓器的聯(lián)結(jié)如圖5-2所示。</p>

67、<p>　　5.3 控制電路的直流電源</p><p>　　這里選用集成穩(wěn)壓電路CM7815和CM7915，如圖5-3所示。</p><p>　　圖5-3 15v直流電壓源原理圖</p><p><b>　　6 保護(hù)電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)受各種各樣因素的引響，使電壓或

68、電流超出系統(tǒng)允許的范圍，如電網(wǎng)電壓波動(dòng)導(dǎo)致的過(guò)電壓，過(guò)載或堵轉(zhuǎn)引起的過(guò)電流等等，這時(shí)很容易損壞系統(tǒng)，因而需要設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)電路。</p><p><b>　　6.1 過(guò)電壓保護(hù)</b></p><p>　　以過(guò)電壓保護(hù)的部位劃分，可分為交流側(cè)過(guò)電壓保護(hù)、直流側(cè)過(guò)電壓保護(hù)和器件兩端過(guò)電壓保護(hù)三種。</p><p>　?。?）交流側(cè)過(guò)電壓保護(hù)<

69、;/p><p>　?、?阻容保護(hù) 即在變壓器二次側(cè)并聯(lián)電阻R和電容C進(jìn)行保護(hù)，如表6-1中的1R1—1R3和1C1-1C3。對(duì)于單相電路</p><p>　　電容C的耐壓 （6-1）</p><p>　?。?-2）

70、 </p><p>　　電阻功率： （6-3） </p><p>　　式中： ——變壓器容量（VA）</p><p>　　——變壓器二次相電壓有效值</p><p>　　——通過(guò)電阻的電流（A） </p><p>　　——變壓器勵(lì)磁電流百分比

71、，10~100KVA的變壓器</p><p>　　——變壓器的短路比，10~1000KVA的變壓器，對(duì)應(yīng)的=5~10；</p><p>　　——阻容兩端正常工作時(shí)交流電壓峰值（V）。</p><p>　　對(duì)于相電路，R和C的數(shù)值可按表3-1進(jìn)行換算。</p><p>　　取=6, =8，由式（6-1）、（6-2）、（6-3）得</p&g

72、t;<p>　　C≥6S/U22=6×6×62.9×103/1202=157.3µF</p><p>　　耐壓≥1.5Um =1.5××120=254.6V</p><p>　　由公式計(jì)算出電容量一般偏大，實(shí)際選用時(shí)還可參照過(guò)去已使用裝置情況來(lái)確定保護(hù)電壓的容量，這里選CZ32-2型金屬化紙介電容器，電容量160uF

73、，耐壓300V。</p><p>　　IC=2πfCUC×10-6=2π×50×160×120×10-6=6.03 A</p><p>　　PR≥（3～4）IC2R=(3～4) ×6.032×2=（218.17～290.89）W</p><p>　　可選取2Ω，300W的陶瓷繞線電阻。</p

74、><p><b>　　② 壓敏電阻的選擇</b></p><p>　　壓敏電阻標(biāo)稱(chēng)電壓==1.3××120=220.6V</p><p>　　取電流量5KA，選MY31-220/5型壓敏電阻。允許偏差+10％（242V）。</p><p>　?。?） 直流側(cè)過(guò)電壓保護(hù)</p><p&g

75、t;　　直流側(cè)保護(hù)可采用與交流側(cè)保護(hù)相同保護(hù)相同的方法，可采用阻容保護(hù)和壓敏電阻保護(hù)。但采用阻容保護(hù)易影響系統(tǒng)的快速性，并且會(huì)造成di/dt加大。因此，一般不采用阻容保護(hù)，而只用壓敏電阻作過(guò)電壓保護(hù)。</p><p>　　(1.8～2)=(1.8～2.2) ×230=414～460V </p><p>　　選MY31-660/5型壓敏電阻，允許偏差+10％。</p>

76、<p>　　閘管及整流二極管兩端的過(guò)電壓保護(hù)</p><p>　　抑制晶閘管關(guān)斷過(guò)電壓一般采用在晶閘管兩端并聯(lián)阻容保護(hù)電路方法。電容耐壓可選加在晶閘管兩端工作電壓峰值的1.1～1.15倍。</p><p><b>　　由于 </b></p><p>　　由上表得C=0.5µF，R=10Ω，</p><

77、p>　　電容耐壓≥1.5=1.5×=1.5××120=441V</p><p>　　選C為0.15µF的CZJD-2型金屬化紙介質(zhì)電容器, 耐壓為450V。</p><p>　　=50×0.15×=0.324W </p><p>　　選R為80Ω，1W的普通金屬膜電阻器。</p>&

78、lt;p><b>　　6.2 過(guò)電流保護(hù)</b></p><p>　　本系統(tǒng)采用電流截止反饋環(huán)節(jié)作限流保護(hù)外，還設(shè)有與元件串聯(lián)的快速熔斷器作過(guò)載與短路保護(hù)?？焖偃蹟嗥鞯臄嗔鲿r(shí)間短，保護(hù)性能較好，是目前應(yīng)用最普遍的保護(hù)措施?？焖偃蹟嗥骺梢园惭b在直流側(cè)、交流側(cè)和直接與晶閘管串聯(lián)。 如圖3-1中的FU1-FU7。 </p><p>　?。?）交流側(cè)熔斷器的選擇&

79、lt;/p><p>　　在交流則設(shè)有熔斷器FU1，對(duì)整流變壓器及后面的電路進(jìn)行短路與過(guò)載保護(hù)，整流變壓器一次側(cè)的電流有效值為=56.49A。故可選取RW06-80低壓熔斷器，熔體的額定電流選為80A</p><p>　　（2）晶閘管串連的快速熔斷器的選擇</p><p>　　接有電抗器的三相全控橋電路，通過(guò)晶閘管的有效值</p><p><

80、b>　　=120.7 A</b></p><p>　　選取RLS-150快速熔斷器，熔體額定電流150A。</p><p>　?。?）過(guò)電流繼電器的選擇</p><p>　　因?yàn)樨?fù)載電流為209A，所以可選用吸引線圈電流為30A的JL14-11ZS型手動(dòng)復(fù)位直流過(guò)電流繼電器，整定電流取1.25×209=261.25A≈260A。</

81、p><p>　　6.3 缺相與無(wú)勵(lì)磁或弱磁保護(hù)</p><p>　　在發(fā)生缺相故障時(shí)，會(huì)使輸出電壓降低，電流和電壓波動(dòng)增大，使電機(jī)運(yùn)行時(shí)振動(dòng)加大，增大了對(duì)生產(chǎn)機(jī)械的沖激，有必要設(shè)置缺相保護(hù)電路。對(duì)于他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)時(shí)必須先加勵(lì)磁電源，然后才能加電樞電壓，以及在弱磁時(shí)，會(huì)使系統(tǒng)不穩(wěn)定，因而應(yīng)設(shè)置無(wú)勵(lì)磁或弱磁保護(hù)。</p><p>　?。?）缺相保護(hù) 缺相保護(hù)采用帶

82、缺相保護(hù)功能的熱繼電器實(shí)現(xiàn)，如圖3-1中的FR。熱繼電器FR既作缺相保護(hù)，也可作過(guò)載保護(hù)。當(dāng)發(fā)生缺相故障或負(fù)載過(guò)載時(shí)，熱繼電器FR動(dòng)作，其常閉觸頭斷開(kāi)，KM線圈失電，KM的主觸頭斷開(kāi)整流電路的電源，從而實(shí)現(xiàn)缺相和過(guò)載保護(hù)。</p><p>　　整流變壓器二次側(cè)的電流有效值為=170A.，可選用JR60，熱元件選用4U，整定電流為180A。</p><p>　　（2）無(wú)勵(lì)磁或弱磁保護(hù) 無(wú)

83、勵(lì)磁或弱磁保護(hù)采用欠電流繼電器實(shí)現(xiàn)，如圖3-1中的KA2。當(dāng)發(fā)生無(wú)勵(lì)磁或弱磁（勵(lì)磁電流沒(méi)達(dá)到最小允許值）時(shí)，KA2的常開(kāi)觸頭斷開(kāi)，接觸器KM失電，其主觸頭切斷全控整流器的電源，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)勵(lì)磁或弱磁保護(hù)。勵(lì)磁電流為1.6A，可選用JT18型欠電流繼電器，額定電流取4.6A，吸合電流整定為1.2A。</p><p><b>　　7 總結(jié) </b></p><p>　　本

84、次課程設(shè)計(jì)是關(guān)于雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)近半月的努力我對(duì)該</p><p>　　電路有了較為深入的理解與認(rèn)識(shí)，也進(jìn)一步熟悉了雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形</p><p>　　式、工作原理及各個(gè)器件的作用和設(shè)計(jì)。</p><p>　　首先，是關(guān)于硬件電路的設(shè)計(jì)，包括主電路各器件的選擇和計(jì)算。在設(shè)計(jì)硬</p><p>　　件電路的過(guò)程中考慮到

85、電力半導(dǎo)體元件雖有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，但承受過(guò)電流和過(guò)</p><p>　　電壓得性能都比一般電氣設(shè)備脆弱的多，短時(shí)間的過(guò)電流和過(guò)電壓都會(huì)使元件損</p><p>　　壞，從而導(dǎo)致變流裝置的故障。因此除了在選擇元件的容量外，還必須有完善的</p><p><b>　　保護(hù)裝置。</b></p><p>　　其次，是關(guān)于驅(qū)動(dòng)電

86、路的設(shè)計(jì)，晶閘管的導(dǎo)通還要有觸發(fā)電路，觸發(fā)電路的</p><p>　　種類(lèi)很多，在本次的設(shè)計(jì)中我選擇的是三相全控橋整流電路的集成觸發(fā)電路。</p><p>　　最后，就是關(guān)于電流調(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)了。第一步，先選擇調(diào)節(jié)器</p><p>　　的結(jié)構(gòu)，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定，同時(shí)滿足所需的穩(wěn)定精度。第二步，再選擇調(diào)節(jié)器</p><p>　　的參

87、數(shù)，以滿足動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的要求。</p><p>　　在整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中我也遇到了很多的問(wèn)題，也正是遇到了這些問(wèn)題我查閱</p><p>　　了許多關(guān)于本設(shè)計(jì)的書(shū)籍和資料，學(xué)會(huì)了如何使用現(xiàn)有的圖書(shū)館資料，讓我也體</p><p>　　會(huì)到了理論與實(shí)際相結(jié)合的重要性。在程老師的悉心指導(dǎo)下，以及在與同學(xué)的討</p><p>　　論與交流下，我遇到的

88、各種問(wèn)題都一一解決了。</p><p>　　通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，我進(jìn)一步了解和掌握了雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)及其控制</p><p>　　電路的一些特性，比較全面的將所學(xué)的電力電子和電力拖動(dòng)方面的知識(shí)運(yùn)用于設(shè)</p><p>　　計(jì)當(dāng)中，對(duì)設(shè)計(jì)中一些參數(shù)的計(jì)算也比較清晰得到，整個(gè)雙閉環(huán)直流調(diào)速電路分</p><p>　　階段地完成， 從電力電子方面

89、的設(shè)計(jì)到電力拖動(dòng)方面的設(shè)計(jì)， 最后是一步一步的完成和組合。</p><p>　　希望在以后的學(xué)習(xí)中能夠讓我更好的將理論的學(xué)習(xí)運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)生活中。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 朱仁初.電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994.</p><p>　　[2] 王

90、兆安.黃俊.電力電子技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.</p><p>　　[3] 陳伯時(shí).電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)-運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)[M],第三版. 北京:機(jī)械工業(yè)</p><p>　　出版社, 2007 年6 月．</p><p>　　[4] 孔凡才．晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)［M］．北京:北京科技出版社，1985．</p><p>　　[5]

91、 段文澤，童明倜.電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)及其工程設(shè)計(jì)［M］.四川：重慶大學(xué)出版社,1989.10.</p><p>　　[6] 天津電氣傳動(dòng)設(shè)計(jì)研究所.電氣傳動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1992.9.</p><p>　　[7] 李序葆,趙永健.電力電子器件及其應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1996.12.</p><p>　　[8] 高學(xué)民.電力電

92、子與變流技術(shù)[M].山東:山東科學(xué)技術(shù)出版社,2005.8.</p><p><b>　　附表</b></p><p>　　附表1 各種整流電路的時(shí)刻的失控時(shí)間（f=50hz）</p><p>　　附表2 典型I型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)跟隨性能指標(biāo)和頻域指標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系</p><p>　　附表3 典型II 型系統(tǒng)階躍輸入跟隨

93、性能指標(biāo)（準(zhǔn)則確定參數(shù)關(guān)系） </p><p>　　附表4 典型II型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)抗擾性能指標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系</p><p><b>　　附圖</b></p><p>　　本科生課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表</p><p>　　指導(dǎo)教師簽字： </p><p>　　年