【正文】 ：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子 版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。 另外，我要特別感謝我的指導(dǎo)老師 —— 汪勇老師，他給我的是對(duì)我永遠(yuǎn)都有益處的經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)方法，從他那里 我學(xué)到了如何學(xué)習(xí)基本和專業(yè)知識(shí)的技巧，以及一絲不茍的學(xué)習(xí)態(tài)度。該系統(tǒng)具有許多特點(diǎn)：具有良好的靜特性（接近理想“挖土機(jī)特性”）；具有較好的動(dòng)態(tài)特性，啟動(dòng)時(shí)間短，超調(diào)量也小；系統(tǒng)抗擾動(dòng)能力強(qiáng)，電流環(huán)能較好的克服電網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響，而速 度環(huán)能抑制被它包圍的各個(gè)環(huán)節(jié)擾動(dòng)的影響，并最后消除轉(zhuǎn)速偏差；由兩個(gè)調(diào)節(jié)器分別進(jìn)行設(shè)計(jì)，分別調(diào)整，調(diào)整方便。但是也有幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)不知如何處理。另外，做設(shè)計(jì)時(shí)信息十分重要，我運(yùn)用文件檢索工具查閱了大量的相關(guān)資料，這對(duì)設(shè)計(jì)大有益處。一般對(duì) ? 2先試取 =，再檢驗(yàn)是否合適。 表 6 典型Ⅱ型系統(tǒng)階躍輸入跟隨性能指標(biāo)（按 Mmin 準(zhǔn)則確定參數(shù)關(guān)系） h 3 4 5 6 7 8 9 10 δ % % % % % % % % tr/T ts/T k 3 2 2 1 1 1 1 1 設(shè)理想空載起動(dòng)時(shí)，負(fù)載系數(shù) z=0，已知λ =， IN=220A， nN=1800r/min，Ce=?min/r， Tm=， T∑ n=。 轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件： on I wssTK ??? ?? 11 3 53131，滿足近似條件。 轉(zhuǎn)速濾波時(shí)間常數(shù) Ton：根據(jù)所用測(cè)速發(fā)電機(jī)紋波情況，取 Ton=。 電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件 : 11 1 1 1 1 8 0 . 83 3 0 . 0 0 1 7 0 . 0 0 2s o iST T s s ????＞ω ci，滿足近似條件。 176。 取 Ks=48，而電流反饋系數(shù)β =10V/=10/（ 220） =， 于是 ACR的比例系數(shù)為 1 3 5 . 1 0 . 0 7 0 . 1 2 0 . 7 84 8 0 . 0 3iIi sKRK K ? ? ??? ? ??i 表 5 典型Ⅰ型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)跟隨性 能指標(biāo)和頻域指標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系 參數(shù)關(guān)系 KT 阻尼比ξ 超調(diào)量δ 0% % % % % 上升時(shí)間 tr ∞ 峰值時(shí)間 tp ∞ 相對(duì)穩(wěn)定裕度γ 176。電流環(huán)控制對(duì)象是雙慣性型的，因此可用 PI 型電流調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為 ? ? ? ?1iiA C R iKsWS s?? ??， iK — 電流調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)，i?— 電流調(diào)節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù)。晶閘管對(duì)觸發(fā) 電路的基本要求有如下幾條： （ 1）觸發(fā)信號(hào)要有足夠的功率 （ 2）觸發(fā)脈沖必須與主回路電源電壓保持同步 （ 3）觸發(fā)脈沖要有一定的寬度，前沿要陡 （ 4）觸發(fā)脈沖的移相范圍應(yīng)能滿足主電路的要求 圖 56 三相橋式全控整流電路觸發(fā)脈沖 第六章 雙閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)節(jié)器的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì) 時(shí)間常數(shù)的確定 表 4 各種整流電路的失控時(shí)間（ f=50Hz） 整流電路形式 最大失控時(shí)間 Tsmax/ms 平均失控時(shí)間 Ts/ms 系統(tǒng)電磁時(shí)間常數(shù) Tl：由上可知 LΣ = mH， R=， 31 7 .0 1 1 00 .1 2l LT R?????? ? 按表 4 得： 整流裝置滯后時(shí)間常數(shù) Ts：三相橋式電路的平均失控時(shí)間為 Ts=。時(shí)波形 觸發(fā)電路與驅(qū)動(dòng)電路是電力電子裝置的重要組成部分。其電路如圖 54所示： 圖 54 三相橋式電阻性負(fù)載全控整流電路 要求共陰極的一組晶閘管要在自然換相點(diǎn) 5 點(diǎn)換相，而共陽極的一組晶閘管則會(huì)在自然換相點(diǎn) 6 點(diǎn)換相。同步變壓器如圖 53。目前國(guó)內(nèi)常用 KJ和 KC 系列，兩者生產(chǎn)廠家不同，但很相似。串聯(lián)電阻 R 的作用一是阻尼 LTC 回路的震蕩，二是限制晶閘管開通瞬間的損耗且可減小電流上升率 di/dt。對(duì)于本設(shè)計(jì) KI2取 ,且忽略變壓器一二次側(cè)之間的能量損耗，故： I2= 220= S=1/2（ S1+S2） =m1U1I1=m2U2I2=3 270 = 晶閘管的電流、電壓定額計(jì)算 題目中要求晶閘管整流裝置 Rrec= ,Ks=45~48,In=224A Un=440V 晶閘管參數(shù)計(jì)算如下： Udo==*440=484V Urm==*440=660V Ivt=2In=2*224=448A 從《電氣工程師手冊(cè)》中查得滿足晶閘管型號(hào)選擇的晶閘管型號(hào)為： KP500 表 2 KP500 型號(hào) 通態(tài)平均電流 IT（ AV） A 正向電流有效值IF(AV)A 重復(fù)峰值電壓 VRRM V 觸發(fā)電流IGT mA 推薦散熱器 KP500 500 550 200~2020 ≥ 500 SZ13 平波電抗器電感量計(jì)算 由于電動(dòng)機(jī)電樞和變壓器存在漏感，因而計(jì)算直流回路附加電抗器的電 感量時(shí)，要從根據(jù)等效電路折算后求所需電感量中，扣除上述兩種 電感量。 UK%— 變壓器的短路電 壓百分比， 100 千伏安以下的變壓器取 UK%=5，100~1000 千伏安的變壓器取 UK%=5~8 ε為電網(wǎng)電壓波動(dòng)系數(shù)。圖中還表示了兩個(gè)調(diào)節(jié)器的輸出都 是帶限幅作用的，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR 的輸出限幅電壓 Uim*決定后了電流給定電壓的最大值，電流調(diào)節(jié)器 ACR 的輸出限幅電壓 Ucm 限制電壓 Ucm 限制了電力電子變換器的最大輸出電壓 Udm. （ 2） 閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的原理圖如圖 23： 圖 33 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的原理圖 第四章 調(diào)速系統(tǒng)主電路元部件的確定及其參數(shù)計(jì)算 整流變壓器容量計(jì)算 次級(jí)電壓 U2 為了保證負(fù)載能正常工作，當(dāng)主電路的接線形式和負(fù)載要求的額定電壓確定之后，晶閘管交流側(cè)的電壓 U2只能在一個(gè)較小的范圍內(nèi)變化，為 此必須精確計(jì)算整流變壓器次級(jí)電壓 U2。從閉環(huán)結(jié)構(gòu)上看，電流環(huán)在里面，稱作內(nèi)環(huán)；轉(zhuǎn)速環(huán)在外邊，稱作外環(huán)。這是就要考慮采用轉(zhuǎn)速、電流雙環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)。 表 1 運(yùn)算關(guān)系 電路結(jié)構(gòu)確定后既要進(jìn)行晶閘管的型號(hào)選擇：一般取晶閘管的額定電壓為 Um、額定電流大于 2 倍的電動(dòng)機(jī)額定電流 IN確定。整流的過程中 ,采用三相橋式全控整流電路。 （ 2）允許短時(shí)過載能力。這是決定電動(dòng)機(jī)額定功率的依據(jù)。 （ 2）電動(dòng)機(jī)經(jīng)常起動(dòng)、制動(dòng)及反轉(zhuǎn)，此時(shí)除考慮初期投資外，主要根據(jù)過渡過程能量損耗為最小的條件來選擇電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。一般中、小型交流電動(dòng)機(jī)額定電壓為 220/380V 或 380/660V。另一方面，在一個(gè)調(diào)節(jié)器輸出端綜合幾個(gè)信號(hào)，各個(gè)參數(shù)互相調(diào)節(jié)比較困難。又采用電流截止負(fù)載環(huán)節(jié)，限制了起（制）動(dòng)時(shí)的最大電流。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)，基本上已經(jīng)能滿足要求。又采用電流截止負(fù)載環(huán)節(jié)，限制了起（制）動(dòng)時(shí)的最大電流。另一方面，在一個(gè)調(diào)節(jié)器的輸出端綜合幾個(gè)信號(hào)，各個(gè)參數(shù)互相調(diào)節(jié)比較困難。系統(tǒng)主電路： R∑ =， Tm= 第二章 設(shè)計(jì)方案的選擇 速度和電流雙環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)（雙環(huán)），是由單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展起來的，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)速的無靜差調(diào)速。在這些系統(tǒng)中為了盡快縮短過渡時(shí)間，所以希望能夠充分利用晶閘管元件和