【正文】 由晶閘管VT1~VT6組成的三相全控整流電路上，在觸發(fā)電路的控制下得到可調的電壓，從而調節(jié)電機的轉速。時整流電壓Ud0與二次電壓U2之比，即A=Ud0/U2；B—延遲角為α時輸出電壓Ud與Ud0之比，即B=Ud/Ud0；ε—電網波動系數，通常取ε=；1～——考慮各種因數的安全系數；對于三相全控整流電路 A=；取ε=；α角考慮10176。對于三相全控整流電路K=，～2倍的裕量 取。（1）交流側過電壓保護①Error! No bookmark name given. 阻容保護 即在變壓器二次側并聯電阻R和電容C進行保護，如圖31中的1R1—1R3和1C11C3。取2ΩIC=2πfCUC106=2π50160120106= APR≥（3～4）IC2R=(3～4) 2=（～）W可選取2Ω，300W的陶瓷繞線電阻。但采用阻容保護易影響系統(tǒng)的快速性，并且會造成di/dt加大。如圖31中的1R4~1R1C4~1C9。=50= 選R為80Ω，1W的普通金屬膜電阻器。 如圖31中的FU1FU7。 缺相與無勵磁或弱磁保護在發(fā)生缺相故障時，會使輸出電壓降低，電流和電壓波動增大，使電機運行時振動加大，增大了對生產機械的沖激，有必要設置缺相保護電路。當發(fā)生缺相故障或負載過載時，熱繼電器FR動作，其常閉觸頭斷開，KM線圈失電，KM的主觸頭斷開整流電路的電源，從而實現缺相和過載保護?？蛇x用JT18型欠電流繼電器。 （314）式中 －與整流電路形式有關的系數，可由表查得；－最小負載電流，常取電動機額定電流的5％～10％計算。因此，應在直流側串入平波電抗器，用來限制輸出電流的脈動量。對于三相不可控橋式整流電路 K=，=(～2)K=(～2)=～ 圖3—2主電路圖電路可選用ZP型3A、700V的二極管。典型應用電路如圖41所示。KC41是將由KC04產生的6路單脈沖信號轉換成6路雙脈沖信號，使觸更加可靠。且與主電路三個相電壓、同相的三個同步電壓，因此需要設計一個三相同步變壓器，但考慮到同步變壓器功率很小，一般每相不超過1W，這樣小的三相變壓器很難買到，故可用三個單相變壓器組來代替，并聯成DY0，即可獲得與主電路二次側相電壓同相的三個電壓、。15V直流穩(wěn)壓電源原理圖5 雙閉環(huán)的動態(tài)設計和校驗① 整流裝置滯后時間常數對于三相全控橋式整流電路，可取。其模擬電路圖如圖51所示。⑤ 電流反饋系數⑥電流調節(jié)器參數計算電樞回路電磁時間常數：。忽略反電動勢變化對電流環(huán)動態(tài)影響條件： ，滿足條件。① 電流環(huán)等效時間常數在前面的計算中，已取，則。其結構與電流調節(jié)器一樣。⑥ 檢驗近似條件轉速環(huán)截止頻率為。3，3，取1。6 系統(tǒng)MATLAB仿真本次系統(tǒng)仿真采用目前比較流行的控制系統(tǒng)仿真軟件MATLAB，使用MATLAB對控制系統(tǒng)進行計算機仿真的主要方法有兩種，一是以控制系統(tǒng)的傳遞函數為基礎，使用MATLAB的Simulink工具箱對其進行計算機仿真研究。模型由晶閘管直流電動機組成的主回路和轉速、電流調節(jié)器組成的控制回路兩部分組成。電流調節(jié)器ACR的輸出端其后面的環(huán)節(jié)運算后，得到移相控制電壓，去控制整流橋的輸出電壓。、120176。 求電樞繞組和勵磁繞組的互感因為 ， 所以 電機的額定負載轉矩 按以上計算出的參數，設置好電機模型。（1）空載起動 將圖61中的負載給定設為0，轉速給定設為1000，啟動仿真，得到如圖62所示的結果，從圖可看出，剛起動時，電樞電流各電磁轉矩很大，并被限制在最大值，轉速上升很快，轉速超調后，電樞電流幾乎下降到0，轉速很快穩(wěn)定到給定轉速，在穩(wěn)態(tài)時，電樞電流基本為0。 （4）負載變化圖64 雙閉環(huán)調速系統(tǒng)，低速時運行過程圖65 雙閉環(huán)調速系統(tǒng)，負載變化時運行過程將圖61中的負載給定模塊換為一個階躍函數模塊，并設置延時時間為1s，初值為10，終值為50。從以下的仿真結果可看出，所設計的雙閉環(huán)調速系統(tǒng)滿足要求?？傊谠O計過程中，我不僅學到了以前從未接觸過的新知識，而且學會了獨立的去發(fā)現，面對，分析，解決新問題的能力，不僅學到了知識，又鍛煉了自己的能力，使我受益非淺，同時感謝在設計中提供幫助的老師和同學們。具體的說，第一，了解了調速的發(fā)展史的同時，進一步了解了交流調速系統(tǒng)所蘊涵的發(fā)展?jié)摿?，掌握了這一方面未來的發(fā)展動態(tài)；第二，了解了雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的基本組成以及其靜態(tài)、動態(tài)特性；第三，基本掌握了ASR、ACR（速度、電流調節(jié)器）為了滿足系統(tǒng)的動態(tài)、靜態(tài)指標在結構上的選取，包括其參數的計算；第四，運用MATLAB仿真系統(tǒng)對所建立的雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)進行的仿真，與此同時，進一步熟悉了MATLAB的相關功能，掌握了其使用方法。從圖可看出，系統(tǒng)穩(wěn)定后突增負載，轉速略有下降，但很快又穩(wěn)定在給定轉速。 （3）低速動行過程將圖61中的負載給定設為10，轉速給定設為100，啟動仿真，得到如圖64所示的結果。選擇ode23tb算法，將相對誤差設置為1e3（1103），然后點擊“OK”退出設置。選擇雙脈沖觸發(fā)方式。圖61 轉速、電流雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的仿真模型負載 模型參數設置（1） 交流電路電源的參數設置 由于整流變壓器的二次電壓為110V，其峰值電壓為，將U相、V相、頻率設為50Hz，相位依次設為0176?？刂苹芈返闹黧w是轉速和電流兩個調節(jié)器。本次系統(tǒng)仿真采用后一種方法。⑧ 校核轉速超調量：由h=4，查得，不滿足設計要求，應使ASR 退飽和重計算。轉速環(huán)小時間常數近似處理條件為：，滿足近似條件。⑤ 轉速調節(jié)器的參數計算按跟隨和抗干擾性能較好原則，取h=5,則ASR的超前時間常數為：，轉速環(huán)開環(huán)增益 。③ 轉速環(huán)小時間常數。⑧計算調節(jié)器的電阻和電容取運算放大器的3=40，有==，取220，3，3。電流環(huán)開環(huán)增益：要求時，就取，因此 于是，電流環(huán)的比類系數為 ⑦ 校驗近似條件電流環(huán)截止頻率：==。二極管3VD4VD4和電位器3RW3RW2用于正負限幅，調節(jié)3RW1或3RW2就可以改變下輸出幅值或負限幅值。③ 電流環(huán)小時間常數 按小時間常數近似處理，取。圖42 同步變壓器的聯接 控制電路的直流電源這里選用集成穩(wěn)壓電路CM7815和CM7915，如圖43所示。在觸發(fā)電路直流電源電壓為15V時，脈沖變壓器匝數比為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，完全能滿足要求。的觸發(fā)脈沖，并從其第8引腳引入三相電網電壓，實現6路脈沖與電網電壓的同步。4 觸發(fā)電路的設計 觸發(fā)電路的選擇根據設計要求，選用集成觸發(fā)電路。根據本電路形式查得=,所以 ==6mH （3）變壓器漏電感量變壓器漏電感量（單位為mH）可按下式計算 （316）式中　 －計算系數，查表可得?。儔浩鞯亩搪繁龋话闳?～10。該脈動電流可以看成一個恒定直流分量和一個交流分量組成。其主要參數有流過電抗器的電流一般是已知的，因此電抗器參數計算主要是電感量的計算。（2）無勵磁或弱磁保護 無勵磁或弱磁保護采用欠電流繼電器實現，如圖31中的KA2。（1）缺相保