晶閘管直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)(已修改)
2025-07-16 21:26 本頁(yè)面
【正文】 武漢理工大學(xué)《電力電子裝置及系統(tǒng)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 目 錄1設(shè)計(jì)概述 1 設(shè)計(jì)意義及要求 1 方案分析 1 可逆調(diào)速方案 1 控制方案的選擇 22主電路的設(shè)計(jì)與分析 3 整流電路 3 斬波調(diào)速電路 43控制電路的設(shè)計(jì)與分析 6 觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)與分析 6（PWM）控制的設(shè)計(jì)與分析 6 欠壓鎖定功能 7 7 7 波形的產(chǎn)生及控制方式分析 8 延時(shí)、驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì) 8 ASR和ACR調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì) 9 ASR（速度調(diào)節(jié)器） 9 ACR（電流調(diào)節(jié)器） 10結(jié)束語(yǔ) 12參考文獻(xiàn) 13附錄 14晶閘管直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)概述 設(shè)計(jì)意義及要求 有許多生產(chǎn)機(jī)械要求電動(dòng)機(jī)既能正轉(zhuǎn)，又能反轉(zhuǎn)，而且常常還需要快速地起動(dòng)和制動(dòng)，這就需要電力拖動(dòng)系統(tǒng)具有四象限運(yùn)行的特性，也就是說(shuō)，需要可逆的調(diào)速系統(tǒng)。 改變電樞電壓的極性，或改變勵(lì)磁磁通的方向，都能夠改變直流電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。當(dāng)電機(jī)采用電力電子裝置供電時(shí)，由于電力電子器件的單向?qū)щ娦?，需要專用的可逆電力電子裝置和自動(dòng)控制系統(tǒng) 方案分析 可逆調(diào)速方案 使電機(jī)能夠四象限運(yùn)行的方法有很多，可以改變直流電機(jī)電樞兩端電壓的方向，可以改變直流電機(jī)勵(lì)磁電流的方向等等，即電樞電壓反接法和電樞勵(lì)磁反接法。 電樞勵(lì)磁反接方法需要的晶閘管功率小，適用于被控電機(jī)容量很小的情況，勵(lì)磁電路中需要串接很大的電感，調(diào)速時(shí)，電機(jī)響應(yīng)速度較慢且需要設(shè)計(jì)很復(fù)雜的電路，故在設(shè)計(jì)中不采用這種方式。 電樞電壓反接法可以應(yīng)用在電機(jī)容量很的情況下，且控制電路相對(duì)簡(jiǎn)單電樞反接反向過(guò)程很快，在實(shí)際應(yīng)用中常常采用，本設(shè)計(jì)中采用該方法。 電樞電壓反接電路可以采用兩組晶閘管反并聯(lián)的方式，兩組晶閘管分別由不同的驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)，可以做到互不干擾。圖11 兩組晶閘管反并聯(lián)示意圖如上圖電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)由正組晶閘管裝置VF供電反轉(zhuǎn)時(shí)由反組晶閘管裝置VR供電。兩組晶閘管分別由兩套觸發(fā)裝置控制都能靈活地控制電動(dòng)機(jī)的起、制動(dòng)和升、降速。但是不允許讓兩組晶閘管同時(shí)處于整流狀態(tài)否則將造成電源短路因此對(duì)控制電路提出了嚴(yán)格的要求。 控制方案的選擇 在這里，我們選擇雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng) ，ASR、ACR、觸發(fā)器和整流裝置環(huán)節(jié)、速度檢測(cè)環(huán)節(jié)以及電流檢測(cè)環(huán)節(jié)組成。為了使轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和電流負(fù)反饋分別起作用，系統(tǒng)設(shè)置了電流調(diào)節(jié)器ACR和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流。由于調(diào)速系統(tǒng)的主要被控量是轉(zhuǎn)速，故把轉(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)確跟隨給定電壓，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)作電流調(diào)節(jié)器的輸入再用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制電力電子變換器UPE這就形成了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。系統(tǒng)的原理框圖如圖12所示：
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