【正文】 一定的裕量 ,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)所知 ,公式中的控制角 ? 應(yīng)取 300為宜。影響 U2值的因素有： （ 1） U2值的大小首先要保證滿足負(fù)載所需求的最大直流值 Ud （ 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 UT表示 （ 3）平波電抗器有一定的直流電阻，當(dāng)電流流經(jīng)該電阻時(shí)就要產(chǎn)生一定的電壓降 （ 4）電樞電阻的壓降 綜合以上因素得到的 U2精確表達(dá)式為： A= Ud0/U2，表示當(dāng)控制角α =0176。這就形成了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和電流兩種整流電路 單相全波 三相半波 三相全波 六相半波 U m 22 U * 22 U 26 U 22 U m 2 3 6 6 U d0 ?c o 2U ?c o 2U ?c o 2U ?c o 2U 負(fù)反饋分別起作用，可在系統(tǒng)中設(shè)置兩個(gè)調(diào)節(jié)器，分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流。 閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成 開(kāi)環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制電壓 Uc就可改變 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速?？煽卣鞯脑恚寒?dāng)晶閘管的陽(yáng)極和陰極之間承正向電壓并且門(mén)極加觸發(fā)信號(hào)晶閘管導(dǎo)通，并且去掉門(mén)極的觸發(fā)信號(hào)晶閘管依然導(dǎo)通。 （ 3）對(duì)于籠型交流電動(dòng)機(jī)還要考慮起動(dòng) 能力。 （ 2）根據(jù)負(fù)載功率，預(yù)選電動(dòng)機(jī)的額定功率 PN≥ PL，盡量接近 PL。 （ 3）電動(dòng)機(jī)經(jīng)常起動(dòng)、制動(dòng)及反轉(zhuǎn)，主要根據(jù)過(guò)渡過(guò)程持續(xù)時(shí) 間為最短的條件來(lái)選擇 電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。當(dāng)電動(dòng)機(jī)由晶閘管整 流裝置直接供電時(shí)，為配合不同的整流電路聯(lián)結(jié)，新改型直流電動(dòng)機(jī)還增設(shè)了 160V（配合單相全波整流）及 440V（配合三相橋式整流）等新的電壓等級(jí)。為了克服這一缺點(diǎn)就應(yīng)用轉(zhuǎn)速，電流雙環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。這對(duì)一般 的要求不太高的調(diào)速系統(tǒng)，基本上已能滿足要求。 關(guān)鍵詞：雙閉環(huán) 直流調(diào)速系統(tǒng) MATLAB 第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 一．題目： VM 雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 二．技術(shù)要求 1．該調(diào)速系統(tǒng)能進(jìn)行平滑的速度調(diào)節(jié)，負(fù)載電機(jī)不可逆運(yùn)行，具有較寬的調(diào)速范圍（ D≥ 10），系統(tǒng)在工作 范圍內(nèi)能穩(wěn)定工作 2．系統(tǒng)靜特性良好，無(wú)靜差（靜差率 s≤ ） 3．動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)：轉(zhuǎn)速超調(diào)量δ n＜ 8%，電流超調(diào)量δ i＜ 5%，動(dòng)態(tài) Δ n≤ 810%，調(diào)速系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程時(shí)間（調(diào)節(jié)時(shí)間） ts≤ 1s 4．系統(tǒng)在 5%負(fù)載以上變化的運(yùn)行范圍內(nèi)電流連續(xù) 5．調(diào)速系統(tǒng)中設(shè)置有過(guò)電壓、過(guò)電流等保護(hù)，并且有制動(dòng)措施 三．設(shè)計(jì)內(nèi)容 1．根據(jù)題目的技術(shù)要求，分析論證并確定主電路的結(jié)構(gòu)型式和閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成，畫(huà)出系統(tǒng)組成的原理框圖 2．調(diào)速系統(tǒng)主電路元部件的確定及其參數(shù)計(jì)算（包括有變壓器、電力電子器件、平波電抗器與保護(hù)電 路等） 3．驅(qū)動(dòng)控制電路的選型設(shè)計(jì)（模擬觸發(fā)電路、集成觸發(fā)電路、數(shù)字觸發(fā)器電路 均可） 4．動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)算：根據(jù)技術(shù)要求，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)校正，確定 ASR 調(diào)節(jié) 與 ACR 調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)型式及進(jìn)行參數(shù)計(jì)算，使調(diào)速系統(tǒng)工作穩(wěn)定，并滿 足動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的要求 5． 繪制 VM雙閉環(huán)直流不可逆調(diào)速系統(tǒng)的電氣原理總圖（要求計(jì)算機(jī)繪圖） 6．整理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)資料，課程設(shè)計(jì)總結(jié)，撰寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 四．技術(shù)數(shù)據(jù) 晶閘管整流裝置： Rrec= Ω， Ks=4548。但是由于電流截止負(fù)反饋限制了最大電流，加上電動(dòng)機(jī)反電勢(shì)隨著轉(zhuǎn)速的上升而增加，使電流到達(dá)最大值后迅速降下來(lái)，這樣，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩也減小了，使起動(dòng)加速過(guò)程變慢，起動(dòng)的時(shí)間久比較長(zhǎng)。 內(nèi)容摘要 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)即速度和電流雙環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，是由單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展起來(lái)的，調(diào)速系統(tǒng)使用比例積分調(diào)節(jié)器，可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的無(wú)靜差調(diào)速。在這些系統(tǒng)中為了盡快縮短過(guò)渡時(shí)間，所以就希望能夠充分利用晶閘管元件和電動(dòng)機(jī)所允許的 過(guò)載能力，使起動(dòng)的電流保護(hù)在最大允許值上，電動(dòng)機(jī)輸出最大轉(zhuǎn)矩，從而轉(zhuǎn)速可直線迅速上升，使過(guò)渡過(guò)程的時(shí)間大大的縮短。 負(fù)載電機(jī)額定數(shù)據(jù)： PN=90KW， UN=440V， IN=220A， nN=1800r/min， Ra=Ω，λ =。但是由于電流截止負(fù)反饋限制了最大電流，加上電動(dòng)機(jī)反電勢(shì)隨著轉(zhuǎn)速的上升而增加，使電流 到達(dá)最大值后迅速降下來(lái)，這樣，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)距也減小了，使起動(dòng)加速過(guò)程變慢，起動(dòng)（調(diào)整時(shí)間 ts）的時(shí)間就比較長(zhǎng)。 轉(zhuǎn)速 .電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)原理圖 11如下 :. 圖 11 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)原理 框圖 本設(shè)計(jì)采用三相全控橋整流電路，在直流側(cè)串有平波電抗器，該電路能為電動(dòng)機(jī)負(fù)載提供穩(wěn)定可靠的電源，利用控制角的大小可有效的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，并在直流交流側(cè)安置了保護(hù)裝置，保證各元器件能安全的工作， 同時(shí)由于使用了閉環(huán)控制，使得整個(gè)調(diào)速系統(tǒng)具有很好的動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能。 電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速的選用 一般可分為下列三種情況： （ 1）電動(dòng)機(jī)連續(xù)工作，很少起動(dòng)、制動(dòng)或反轉(zhuǎn)。 電動(dòng)機(jī)額定功率的選用 額定功率的選用考慮電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱、過(guò)載能力及起動(dòng)能力三個(gè)方面。 （ 3）校核預(yù)選電動(dòng)機(jī)。 在生產(chǎn)實(shí)際中，還需要考慮具體生產(chǎn)機(jī)械的特殊情況，進(jìn)行補(bǔ)充和靈活運(yùn)用。 當(dāng)晶閘管的陽(yáng)極和陰極之間承受反向電壓并且門(mén)極不管加不加觸發(fā)信號(hào)晶閘管關(guān)斷。采用 PI 調(diào)節(jié)的單個(gè)轉(zhuǎn)速閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)可以保證系統(tǒng)穩(wěn)定的前提實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無(wú)靜差。二者之間實(shí)行嵌套（串聯(lián)）聯(lián)接。 （ 1） 系統(tǒng)組 成的結(jié)構(gòu)框圖如圖 22： 圖 22 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖 ASR轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ACR電流調(diào)節(jié)器 TG測(cè)速發(fā)電機(jī) TA電流互感器 UPE電力電子變換器 Un*轉(zhuǎn)速給定電壓 Un轉(zhuǎn)速反饋電壓 Ui*電流給定電壓 Ui電流反饋電壓 為了獲得良好的靜、動(dòng)態(tài)性能，轉(zhuǎn)速和電流兩個(gè)調(diào)節(jié)器一般都采用 PI調(diào)節(jié)器，這樣構(gòu)成雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的電路原理圖如上圖所示。 時(shí)，整流電壓平均值與變壓器次級(jí)相電壓有效值之比。 ε =,A=,B= ??cos 30cos 0= 23 ， C=， UK%=5 220 440ar?? ? ? ? ?4 4 0 0 .0 6 1 .5 1 1 2 1 2 6 2 .3 5352 .3 4 0 .9 0 .5 1 .52 1 0 0V? ? ? ? ? ???????? ? ? ? ???取 U2=270V 次級(jí)電流 I2和變壓器容量 I2=KI2本設(shè)計(jì)采用三相全控橋整流電路，變壓器的繞組為△ — Y 聯(lián)結(jié)，阻容保護(hù)裝置采用三角形接法，故可 按下式計(jì)算阻容保 護(hù)元件的參數(shù) )(%631220 FUSiC T ??? 電容 C的耐壓 ： )( 2 VUU C ??? )(%% 02 2 ??? iUSUR KT 電阻 R的功率： )()4~3( 2 WRIP CR ? )(102 6 AfC UI CC ??? ? 式中 ST— 變壓器每相平均計(jì)算容量（ VA） U2— 變壓器次級(jí)相電壓有效值（ V） %0i — 勵(lì)磁電流百分比，當(dāng) ST≤ 幾百伏安時(shí) %0i =10，當(dāng) ST≥ 1000 伏安時(shí) %0i =3~5 UK%— 變壓器的短路電壓百分比 IC,UC— 當(dāng) R正常工作時(shí)電流電壓的有效值（ A， V） 對(duì)于本設(shè)計(jì)， UK%=5， %0i =5， ST=（ 1）電容器的計(jì)算 230221 106 % 2 5 ( )3 270TSC i FU ??? ? ? ?