【正文】 2 其穩(wěn)壓值為 ，（其具體的原理及參數(shù)如下）由此可推得穩(wěn)壓管接的分壓電阻為 1KΩ 。穩(wěn)壓管在穩(wěn)壓設(shè)備和一些電子電路中獲得廣泛的應(yīng)用。因此設(shè)定給定電壓為 。 ( 2) 抗干擾能力強(qiáng) , 且功耗低。許多過電流保護(hù)電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而我現(xiàn)在的知識水平很難弄懂。最讓我感受深刻的是本次設(shè)計所用到的元件都是我們學(xué)過原理的，用起來也不是太陌生，平時分散沒啥特點，然而組合在一起卻可以起到很大的作用。 武漢工程大學(xué)課程設(shè)計 20 5 參考文獻(xiàn) 1王兆康 . 逆變電源 [M ]. 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 , 1991. 2莫正康 . 交流技術(shù) [M ]. 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 , 1992. 3蘇開才 , 毛宗源 . 現(xiàn)代功率電子技術(shù) [M ]. 北京 : 國防工業(yè)出版 社 , 1995. 4張純江 . 一種實現(xiàn)可關(guān)斷晶閘管過流保護(hù)方法 [ J]. 電力電子技 術(shù) , 1995, 29(3): 1 4. 。本次實驗讓我困擾最大的部分是元器件的選著，元器件之間相互聯(lián)系讓器件的選著成為難題，而且有些器件的參數(shù)并不太明確給實驗造成不便。直到自己找資料和向同學(xué)借已查到的資料才發(fā)覺，用 D觸發(fā)器就可以解決 0和 1的切換，來達(dá)到最初的目的。 ( 3) 線路簡單 , 調(diào)試、維修方便 , 成本低。 因為運(yùn)放最大輸出電壓為 15 V，穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值為 V ， D觸發(fā)器的輸入最大電流為 20uA,由此可推得： R6=()/20=515KΩ ， 由或門的輸出高電平為 ，三極管工作的電流為大于 ，正常工作電流為 10mA，管壓降為 ，結(jié)合上面條件綜合考慮選擇得： R8=（ ） /10= R7與復(fù)位按鈕連接設(shè)為： R7=10KΩ 武漢工程大學(xué)課程設(shè)計 18 元器件清單 圖 41 元器件清單 名稱 數(shù)量 型號 備注 電源 1 15V 燈泡 1 運(yùn)算放大器 1 LM74 D觸發(fā)器 1 74LS74 穩(wěn)壓二極管 1 IN4732 三極管 1 9011 或門 2 電阻 7 10K(1 個 )50k(1 個 ),(1 個 ) 100K（ 2 個）， 200K(1 個 )525 k(1 個 ) 滑動變阻器 1 50KΩ 電路特點 該電路具有如下特點 : ( 1) 響應(yīng)速度快。如圖畫出了穩(wěn)壓管的伏安特性及其號。 這樣，當(dāng)把穩(wěn)壓管接入電路以后，若由于電源電壓發(fā)生波 動，或其它原因造成電路中各點電壓變動時，負(fù)載兩端的電壓將基本保持不變。其特性方程為： 武漢工程大學(xué)課程設(shè)計 15 DQn ??1 表 22 74LS74工作參數(shù)如下： 電源電壓： 5V 輸入高電平電壓： 2V 輸入低電平電壓： 輸出高電平電壓： 輸出低電平電壓： 輸出高電平電流： 400um 輸出低電平電流： 8uA 輸入高電平電流： 20uA 圖 D觸發(fā)器的一般結(jié)構(gòu) SD 和 RD 接至基本 RS 觸發(fā)器的輸入端，它們分別是預(yù)置和清零端，低電平有效。 或門 2輸出高電平 , 輸出端為 / 10, 封鎖了觸發(fā)脈沖輸出 , 這樣整流橋失去觸發(fā)脈沖而輸出電壓為 / 00, 因此起到了保護(hù)作用。同理 或門 2 輸出為 / 00, 輸出的控制端 為 / 00, 有整流觸發(fā)脈沖輸出。 D．供給的電功率或系統(tǒng)儲能發(fā)生了激烈的變化 , 使系統(tǒng)無法及時轉(zhuǎn)換或者系統(tǒng)原積蓄的電磁能量不能及時消散而產(chǎn)生過流或過壓。在逆變電路中必須依靠控制觸發(fā)脈沖移相角來加以轉(zhuǎn)換 , 如果逆變角小于最小逆變角則會導(dǎo)致?lián)Q流失敗產(chǎn)生逆變顛覆。因此 , 在晶閘管中頻靜止逆變電源中 , 為了使晶閘管免受大電流、高電壓的沖擊 , 均設(shè)置了過流過壓保護(hù)電路。 T1正偏導(dǎo)通 , 使 XD1 點亮 , 出過流信號指示。當(dāng)中頻靜止逆變電源處于正常工作時 , 輸入比較器同相端的電流信號形成的輸入電壓小于反相端定值電壓 (即所要求的保護(hù)定值電壓 ) 運(yùn)算放大器輸出低電平 ,D 觸發(fā)器處于復(fù)位狀態(tài) , Q 端為 / 00, 邏輯門輸出則為低電 平 , T1 反偏而截止 , XD1 不亮。 武漢工程大學(xué)課程設(shè)計 11 雙極式控制的橋式 可逆 PWM 變換器有下列優(yōu)點： （ 1）電流一定連續(xù)； （ 2）可使電動機(jī)在四象限運(yùn)行； （ 3）電動機(jī)停止時有微振電流，能消除靜摩擦死區(qū)； （ 4）低速平穩(wěn)性好，系統(tǒng)的調(diào)速范圍可達(dá) 1： 20200 左右； （ 5）低速時，每個開關(guān)器件的驅(qū)動脈沖仍較寬，有利于保證器件的可靠導(dǎo)通。當(dāng)ρ 1/2 時，γ為正，電動機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)ρ 1/2 時，γ為負(fù)，電動機(jī)反轉(zhuǎn)；當(dāng)ρ =1/2 時，γ =0，電動機(jī)停止。當(dāng)正脈沖較寬時， tonT/2，則 Uab 的平均值為 正，電動機(jī)正轉(zhuǎn)，反之，則反轉(zhuǎn)；如果正、負(fù)脈沖相等， t=T/2，平均輸出電壓為零，則電動機(jī)停止。因此， abU 在一個周期內(nèi)具有正負(fù)相間的脈沖波形，這是雙極式名稱的由來。因為關(guān)斷時電路中（含布線）電感的能量要釋放，所以還會出現(xiàn)一定的過電壓， Cs 的分流使 ic 在晶閘管兩端電壓在開始上升的同時就下降，器件的關(guān)斷損耗對比無緩沖電路大大降低 武漢工程大學(xué)課程設(shè)計 9 圖 充放電型 RCD緩沖電路示意圖 H 橋可逆 PWM 變換器 可逆 PWM 變換器主電路有 多種形式，最常用的是橋式（亦稱 H 型）電路，如圖 所示。其作用是抑制電力電子器件的過電壓或者過電流，減小器件的開關(guān)損耗。 主電路圖 H 橋式可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)主電路的如圖所示。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。對負(fù)載引起的轉(zhuǎn)速波動，速度調(diào)節(jié)器輸入端產(chǎn)生的偏差信號將隨時通過速度調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器來修正觸發(fā)器的移相電壓 ，使整流橋輸出的直流電壓相應(yīng)變化，從而校正和補(bǔ)償電動機(jī)的轉(zhuǎn)速偏差。因此，自動控制的直流調(diào)速系統(tǒng)往往以改變電壓調(diào)速為主。直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和其它參量的關(guān)系和用式 表示 ???eKIRUn （ ） 式 中： n—— 電動機(jī)轉(zhuǎn)速； 武漢工程大學(xué)課程設(shè)計 6 U—— 電樞 供電電壓； I—— 電樞電流； R—— 電樞回路總電阻，單位為 ? ； ?K —— 由電機(jī)機(jī)構(gòu)決定的電勢系數(shù)。本系統(tǒng)通過 PWM 控制芯片 SG3525 實現(xiàn)對直流電機(jī)的平滑調(diào)速。 直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速原理 PWM 是通過控制固定電壓的直流電源開關(guān)頻率，從而改變負(fù)載兩端的電壓，進(jìn)而達(dá)到控制要求的一種電壓調(diào)整方法。但是長期以來，直流調(diào)速系統(tǒng)一直占據(jù)重要地位。 （ 3） PCB 板的設(shè)計、制作與調(diào)試（根據(jù)時間選做） ： 本文主要是在分析系統(tǒng)組成原理的基礎(chǔ)上，完成 過電流保護(hù)電 路 的設(shè)計 ，具體任務(wù)如下： （ 1）通過分析設(shè)計要求確定 電路的結(jié)構(gòu)。電流傳感器采用霍爾電流傳感器，其原副邊電流比為 1000： 1，額定電流 50A。并以此為基礎(chǔ)，再對交流調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行研究，最終掌握各種交、直流調(diào)速系統(tǒng)的原理，使之能夠應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各個生產(chǎn)領(lǐng)域。 就目前而言，直流調(diào)速系統(tǒng)仍然是自動調(diào)速系統(tǒng)的主要形式，在許多工業(yè)部門，如軋鋼、礦山采掘、紡織、造紙等需要高性能調(diào)速的場合得到廣泛的應(yīng)用。尤其是 70 年代以來，大規(guī)模集成電路和計算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，以及現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用，為交流電力拖動系統(tǒng)的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件，促進(jìn)了各種類型交流調(diào)速系統(tǒng)：如串級調(diào)速系統(tǒng)，變頻調(diào)速系統(tǒng)，無換向器電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)以及矢量控制調(diào)速系統(tǒng)等的飛速發(fā)展。到了 19 世紀(jì)末，出現(xiàn)了三相電源和結(jié)構(gòu)簡單，堅固耐用的交流籠型電動機(jī)以后，交流電動機(jī)傳動在不調(diào)速的場合才代替了直流電動機(jī)傳動裝置。由于電力電子技術(shù)與器件的進(jìn)步和晶閘管系統(tǒng)具有的良好動態(tài)性能，使直流調(diào)速系統(tǒng)的快速性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性不斷提高，在 20 世紀(jì)相當(dāng)長的一段時間內(nèi)成為調(diào)速傳動的主流。 1930 年以后出現(xiàn)電機(jī)放大器控制的旋轉(zhuǎn)交流機(jī)組供電給直流電動機(jī)（由交流電動機(jī) M和直流發(fā)電機(jī) G 構(gòu)成，簡稱 G— M 系統(tǒng)），以后又出現(xiàn)了磁放大器和汞弧整流器供電等，實現(xiàn)了直流傳動的無接點控制。近年來，高性能交流調(diào)速技術(shù)發(fā)展很快，交流調(diào)速技術(shù)發(fā)展很快，交流調(diào)速系統(tǒng)正逐步取代直流調(diào)速系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞： 雙閉環(huán)可逆直流調(diào)速系統(tǒng) ； H 橋驅(qū)動電路 ； PWM 控制；模擬調(diào)節(jié)器；MATLAB