【正文】 在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期T內(nèi)，當(dāng)Error! No bookmark name ，為正，VT飽和導(dǎo)通，電源電壓通過(guò)VT加到電動(dòng)機(jī)電樞兩端；當(dāng)時(shí)，為負(fù)，VT截止，電樞失去電源，經(jīng)二極管VD續(xù)流。由圖可見(jiàn)，電流是脈動(dòng)的，其平均值等于負(fù)載電流（——負(fù)載轉(zhuǎn)矩， ——直流電動(dòng)機(jī)在額定磁通下的轉(zhuǎn)矩電流比）。這種簡(jiǎn)單不可逆PWM電路中電動(dòng)機(jī)的電樞電流不能反向，因此系統(tǒng)沒(méi)有制動(dòng)作用，只能做單向限運(yùn)行，這種電路又稱為“受限式”不可逆PWM電路。這種電路組成的PWM調(diào)速系統(tǒng)可在第I、II兩個(gè)象限中運(yùn)行。此時(shí)，電源電壓加到電動(dòng)機(jī)電樞兩端，電流沿圖中的回路１流通。但是由于慣性，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n和反電動(dòng)勢(shì)E來(lái)不及立刻變化，因而出現(xiàn)的情況。在整個(gè)制動(dòng)狀態(tài)中，VT2和VD1輪流導(dǎo)通，VT1始終截止，此時(shí)電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，電壓和電流波型圖22（c）。到了期間，VT2關(guān)斷，又沿回路4經(jīng)VD1續(xù)流，到時(shí)衰減到零，VT1在作用下因不存在而反壓而導(dǎo)通，電樞電流再次改變方向?yàn)檠鼗芈罚苯?jīng)VT1流通。H型電路是實(shí)際上廣泛應(yīng)用的可逆PWM變換器電路，它由四個(gè)可控電力電子器件（以下以電力晶體管為例）和四個(gè)續(xù)流二極管組成的橋式電路，這種電路只需要單極性電源，所需電力電子器件的耐壓相對(duì)較低，但是構(gòu)成調(diào)速系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)電樞兩端浮地。當(dāng)直流電源功率二極管整流器供電時(shí)，不能將這部分能量回饋給電網(wǎng)，只能對(duì)整流器輸出端的濾波電容器充電而使電源電壓升高，稱作“泵升電壓”。這種辦法簡(jiǎn)單實(shí)用，但能量有損失，且會(huì)使分流電阻R發(fā)熱，因此對(duì)于功率較大的系統(tǒng)，為了提高效率，可以在分流電路中接入逆變，把一部分能量回饋到電網(wǎng)中去。其開(kāi)關(guān)速度可達(dá)1mS，額定電流密度100A/cm2，電壓驅(qū)動(dòng)，自身?yè)p耗小。逆變器中IGBT開(kāi)通時(shí)出現(xiàn)尖峰電流，其原因是由于在剛導(dǎo)通的IGBT負(fù)載電流上疊加了橋臂中互補(bǔ)管上反并聯(lián)的續(xù)流二極管的反向恢復(fù)電流，所以在此二極管恢復(fù)阻斷前，剛導(dǎo)通的IGBT上形成逆變橋臂的瞬時(shí)貫穿短路，使出現(xiàn)尖峰，為此需要串入抑流電感，即串聯(lián)緩沖電路，或放大IGBT的容量。第四章PWM控制直流調(diào)速系統(tǒng)控制電路設(shè)計(jì) 檢測(cè)環(huán)節(jié)電流反饋環(huán)節(jié)的輸入信號(hào)是主電路的電流量，經(jīng)變換后獲得輸出為直流電壓的反饋量，根據(jù)電流反饋環(huán)節(jié)的組成，常用的電流反饋方式和檢測(cè)元件有下面幾種： 在主電路直流側(cè)串接低阻值電阻以取得電流檢測(cè)信號(hào)，如圖41所示。將作為隔離輸入信號(hào)，隔離器的輸出再作為電流反饋信號(hào)。 電流互感器的聯(lián)接方法，在單相電路中其聯(lián)接比較簡(jiǎn)單在三相電路中，一般有兩種，Y形（用三臺(tái)電流互感器）和V形（用兩臺(tái)）聯(lián)結(jié)，線路見(jiàn)圖42。使用交流互感器應(yīng)注意下面幾點(diǎn)：圖42 交流電流互感器的聯(lián)結(jié)方法a)Y聯(lián)結(jié) b)V聯(lián)結(jié)圖43 兩級(jí)交流電流互感器的聯(lián)結(jié)方法 1)交流互感器一次電流應(yīng)根據(jù)整流裝置輸出最大電流來(lái)選擇。3．以直流電流互感器作為檢測(cè)元件 直流電流互感器實(shí)際上是一個(gè)由交、直流同時(shí)控制的磁性元件，直流電流變化時(shí)，磁路中的磁化狀態(tài)發(fā)生變化，從而使其二次側(cè)交流輸出量發(fā)生改變，然后經(jīng)整流后得到反饋信號(hào)。此外由于霍爾元件薄而脆，安裝和使用時(shí)須特別小心，并應(yīng)采取措施防止外界電磁干擾。 2)對(duì)電流反饋信號(hào)要求進(jìn)行濾波，濾掉交流分量。 在調(diào)速系統(tǒng)中常用整流裝置主回路的直流電壓作為電壓反饋信號(hào)，最簡(jiǎn)單的方法是在盡量靠近電動(dòng)機(jī)電樞兩端的位置（主回路平波電抗器之后），直接引出直流電壓反饋信號(hào)，但其輸入與輸出之間沒(méi)有電氣隔離，容易造成事故。利用直流電壓隔離器，將輸入的直流電壓U_調(diào)制成方波，通過(guò)變壓器的磁耦合，再將交流方波解調(diào)成較小的直流反饋信號(hào)，如圖4－7所示。圖4－7 直流電壓隔離器原理圖圖48 直流電壓隔離器的線路圖 a)二極管開(kāi)關(guān)型 b)晶閘管型 調(diào)節(jié)器的選擇與調(diào)整 作為系統(tǒng)校正環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器，是控制電路的關(guān)鍵部件，在系統(tǒng)中使用各種類型的調(diào)節(jié)器可實(shí)現(xiàn)輸入輸出的P、I、D、PI、PD、PID等多種運(yùn)算關(guān)系。 3) 節(jié)器的正、負(fù)輸出電壓不能過(guò)小，一般要求輸出電壓接近直流穩(wěn)壓電源電壓(177。5) 節(jié)器的工作電源為直流穩(wěn)壓電源（177。調(diào)節(jié)器輸出限幅值的計(jì)算與整定是系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試工作中十分重要的環(huán)節(jié)。這個(gè)輸出信號(hào)送給觸發(fā)裝置，就會(huì)使觸發(fā)脈沖從初始相位(90186。給定電源的質(zhì)量在保證系統(tǒng)正常工作中是十分重要的，因此高精度的調(diào)速系統(tǒng)必績(jī)要有更高精度的給定穩(wěn)壓電源作保證。這些在設(shè)計(jì)時(shí)都需引起注意。 典型的給定積分器線路在控制系統(tǒng)中是一個(gè)通用的控制單元插件。當(dāng)系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，給定積分器的輸出信號(hào)與輸入信號(hào)大小相等。 選用觸發(fā)電路時(shí)須考慮的因素。晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)，電感性負(fù)載(電流連續(xù))，若采用三相零式或三相全控橋線路，對(duì)不可逆系統(tǒng)，要求α=0~900；對(duì)可逆系統(tǒng)，則要求α=0~1800。對(duì)單相、三相半波和三相橋式半控整流電路，應(yīng)選擇單脈沖觸發(fā)電路；對(duì)于三相橋式全控整流電路，應(yīng)選擇雙窄脈沖或?qū)捗}沖觸發(fā)電路。 5）要求觸發(fā)器工作對(duì)電網(wǎng)電壓敏感。 8）最好采用集成電路觸發(fā)裝置，使元件、焊點(diǎn)、接插件、走線數(shù)量減少，簡(jiǎn)化控制線路，提高系統(tǒng)可靠性。 觸發(fā)電路同步電壓的選取為了讓變流器按規(guī)律正確工作，同步電壓的相位極為重要，它應(yīng)能準(zhǔn)確提供自然換相點(diǎn)，保證在移相范圍內(nèi)對(duì)晶閘管元件進(jìn)行移相控制，從而可對(duì)輸出電壓進(jìn)行連續(xù)控制。當(dāng)為三相橋式全控變流電路且為按元件獨(dú)立同步時(shí)，各元件的同步電壓應(yīng)按順序滯后π/3，從而可以確定其他各元件的同步電壓us1。把給定濾波和反饋濾波環(huán)節(jié)等效地移到環(huán)內(nèi)，同時(shí)將給定信號(hào)改為U*n(s)/α；再把時(shí)間常數(shù)為T(mén)on和2T∑i的兩個(gè)小慣性環(huán)節(jié)合并起來(lái)，近似成一個(gè)時(shí)間常數(shù)為T(mén)∑n的慣性環(huán)節(jié)，且T∑n=Ton+2T∑I,，則轉(zhuǎn)速環(huán)結(jié)構(gòu)圖可轉(zhuǎn)化成圖68（b）。2). ST飽和時(shí)，速度環(huán)退飽和超調(diào)量不大。min/r = 電樞回路總電阻R=20 = —轉(zhuǎn)速控制器的積分時(shí)間常數(shù) 一般選h=5 根據(jù)公式 經(jīng)計(jì)算得出= ； 轉(zhuǎn)速控制器電阻電容值取50K如圖62所示，為轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)圖。以前一直覺(jué)得理論知識(shí)離我們很遠(yuǎn)，經(jīng)過(guò)課程設(shè)計(jì)，才發(fā)現(xiàn)理論知識(shí)與生活的聯(lián)系。參 考 文 獻(xiàn)1．王兆安，電力電子技術(shù)（第5版）．機(jī)械工業(yè)出版社，2008.2．劉星平．電力電子技術(shù)及電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)．校內(nèi)，2009.3. 浣喜明，姚為正．電力電子技術(shù)．高等教育出版社，2008.4．劉祖潤(rùn)，胡俊達(dá)．畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)．機(jī)械工業(yè)出版社，1995.5. 林飛，杜欣．電力電子應(yīng)用技術(shù)的MATLAB仿真 ．中國(guó)電力出版社，2009.6．鐘炎平 ．電力電子電路設(shè)計(jì) ．華中科技大學(xué)出版社，2010.7．徐德鴻．現(xiàn)代電力電子器件原理與應(yīng)用技術(shù) ．機(jī)械工業(yè)出版社，2011.8．洪乃剛．電力電子和電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)的MATLAB仿真 ．機(jī)械工業(yè)出版社，2006.。再者我們學(xué)習(xí)的是工科，不單純只是理論方面的的工作，還應(yīng)該考慮到實(shí)際情況。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我不僅在知識(shí)上有了進(jìn)一步的鞏固和提高，在求學(xué)和研究的心態(tài)上也有不小的進(jìn)步。參數(shù)計(jì)算：按所用運(yùn)算放大器取=20K 電流反饋系數(shù)：=轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)：= τn—轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù)。圖51電流調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)圖