【正文】 。 小結(jié) 27 經(jīng)過(guò)兩周的努力，這次的電氣傳動(dòng)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)終于完成了。 結(jié)論 通過(guò)繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機(jī)斬波串調(diào)系統(tǒng)的仿真實(shí)驗(yàn)和分析可得出以下結(jié)論 : (1)以系統(tǒng)的電氣原理圖為基礎(chǔ)，無(wú)需推導(dǎo)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，直接調(diào)用Simulink 和 Power System 工具箱中的元件模塊就可進(jìn)行系統(tǒng)的建模與仿真，這種面向系統(tǒng)電氣原理圖的仿真方法簡(jiǎn)單、直觀且建模周期短。將控制系統(tǒng)輸出數(shù)據(jù)與時(shí)間數(shù)據(jù)都返回到 MATLAB 命令窗口之后，可以用繪圖命令 plot(tout, yout)在命令窗口里繪制出圖形，并能對(duì)圖形進(jìn)編輯。速度給定選階躍給定。晶閘管逆變橋參數(shù) :通態(tài)內(nèi)阻 ? ，通態(tài)電感 0，冷態(tài)電阻 10? ，冷態(tài)電感 6e? F。先內(nèi)環(huán)、后外環(huán) 。相對(duì)允許誤差為 210? ,絕對(duì)允許誤差為 auto，變步長(zhǎng) 。如圖 2— 5所示。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器是外環(huán)。 速度調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器均采用 PI 調(diào)節(jié)器。因此需要有一個(gè)電流調(diào)節(jié)器來(lái)完成這個(gè)任務(wù)。由于受斬波器開(kāi)關(guān)作用的影響，整流 器輸出電流 Id 是脈動(dòng)的，會(huì)引起轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng)，為抑制轉(zhuǎn)子電流的斬波脈動(dòng)率，在直流主回路中串接一個(gè)平波電抗器。 轉(zhuǎn)速與電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)： 圖 2— 3 為具有雙閉環(huán)控制的繞線(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)斬波串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的原理圖。只是后者 UI 的功率因數(shù)比較高，接近 ，且恒定。圖中 ? 為 CH 的開(kāi)通時(shí)間， T 為 CH 的開(kāi)斷周期， Un 為斬波器 CH 的驅(qū)動(dòng)信號(hào)， UZ 為 CH 兩端的電壓波形， iVD 為經(jīng)流二極管 DV 的電流波形， iCH 為流經(jīng)斬波器 CH 的電流波形。有源逆變器 iU 的逆變角 ? 選擇可以一個(gè)最小的固定的 min? ，因此 Ui 為固定電壓。而且更重要的是前者比后者能夠大大改善功率因數(shù)。因此，從節(jié)約能源的角度來(lái)說(shuō)，就需要尋找方法來(lái)提高串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的功率因數(shù)， 改善其效率。此外將磁力站的接觸器轉(zhuǎn)換為真空接觸器或雙向晶閘管，提高了系統(tǒng)的可靠勝、降低了噪音，改造后的效果是顯著的。 二 交流調(diào)速系統(tǒng)建模與仿真 20 1 引言 隨著電力電子 技術(shù)、變頻技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的迅猛發(fā)展，電氣傳動(dòng)技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)新的階段。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的給定與反饋電壓平衡，輸入偏差為零，但是由于積分作用，其輸出還很大，所以出現(xiàn)超調(diào)。下面分析一下仿真的結(jié)果。本系統(tǒng)選擇的仿真算法為 ode23tb，仿真 Start time設(shè)為 0， Stop time 設(shè)為 。而電流調(diào)節(jié)器 ACR的輸出限幅就決定控制角的最大和最小限制。其中的主電路部分，交流電源、晶閘管整流器、觸發(fā)器、移相控制環(huán)節(jié)和電動(dòng)機(jī)等環(huán)節(jié)使用 Power System 模型庫(kù)的模塊。另外一種是面向控制系統(tǒng)電氣原理結(jié)構(gòu)圖，使用 Power System 工具箱進(jìn)行調(diào)速系統(tǒng)仿真的新方法。 FkRC nnn ?? ???? ，取 F? FkRTC on ?140 0on ????? ，取 1 F? 。 （ 4）檢驗(yàn)近似條件 轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率為 11 ??????? nNN KWKW ?。 ⑧計(jì)算調(diào)節(jié)器的電阻和電容 取運(yùn)算放大器的 3 0iR =40?k ，有 0RKR ii ?? =? 40=?k ，取 18?k ， FRC iii ?? ???，取 F? ， FkRTC oioi ? 0 ?????，取 F? 。 圖 51 電流調(diào)節(jié)器 *iU iU 3 R 0 i / 2 3 R 0 i / 23 R 0 i / 2 3 R 0 i / 23 R b a l3 R i 3 C i3 R 13 R W 13 R W 23 V D 13 V D 23 V D 33VD4+ 1 5 V 1 5 V3 C o i3 C o iCU 14 ⑤ 電流反饋系數(shù) AVIUdmm /*i ??? ⑥電流調(diào)節(jié)器參數(shù)計(jì)算 電樞回路電磁時(shí)間常數(shù)： l ?? ?RLT 電流調(diào)節(jié)器超前時(shí)間常數(shù)： ?? li T? 電流環(huán)開(kāi)環(huán)增益：要求 %5?i? 時(shí)，就取 ?? ，因此 / / 03 7 13 IK T s ??? ? ? 于是 ，電流環(huán)的比類(lèi)系數(shù)為 ?? ???? ??siIi K RKK ⑦ 校驗(yàn)近似條件 電流環(huán)截止頻率： ci? = IK = 1?S 。其模擬電路圖如圖 51 所示。 15V直流穩(wěn)壓電源原理圖 13 第 3 章 雙閉環(huán)的設(shè)計(jì)和校驗(yàn) 電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)與校驗(yàn) ① 整流裝置滯后時(shí)間常數(shù) sT 對(duì)于三相全控橋式整流電路，可取 ? 。 為實(shí)現(xiàn)弱磁保護(hù)，在磁場(chǎng)回路中串入了欠電流繼電器 2KA ，動(dòng)作電流通過(guò)IRP 調(diào)整。額定電流可查得 K=， 取 LI = A )(AVDI =(～ 2)KLI =(～ 2)179。 3179。 根據(jù)本電路形式查得 2K =, 所以 diISUKL 222 ? = 113%10 ?? = （ 3）電動(dòng)機(jī)電感量 DL 和變壓器漏電感量 TL 電動(dòng)機(jī)電感量 DL （單位為 mH）可按下式計(jì)算 3102 ?? DDdD pnIUKL （ 213） 式中 DDIU, ,n－直流電動(dòng)機(jī)電壓、電流和轉(zhuǎn)速，常用額定值代入； P－電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)； DK －計(jì)算系數(shù)。該脈動(dòng)電流可以看成一個(gè)恒定直流分量和一個(gè)交流分量組成。其主要參數(shù)有流過(guò)電抗器的電流一般是已知的，因此電抗器參數(shù)計(jì)算主要是電感量的計(jì)算?？焖偃蹟嗥骺梢园惭b在直流側(cè)、交流側(cè)和直接與晶閘管串聯(lián)。 622 10 ??? cR fcUP =50179。 由于 AIT 70? 8 由上表得 C=， R=20Ω， 電容耐壓≥ mU =179。 MaU1 ? (～ 2) DCU =(～ ) 179。選 MY31330/5 型壓敏電阻（允許偏差 +10％）作交流 側(cè)浪涌過(guò)電壓保護(hù)。 1=（ ～ ） W 選取電阻為 2Ω ， 20W的金屬膜電阻。 50179。 1202/179。 120179。 3179。 （ 1）交流側(cè)過(guò)電壓保護(hù) 1） 阻容保護(hù) 即在變壓器二次側(cè)并聯(lián)電阻 R和電容 C進(jìn)行保護(hù)。 晶閘管保護(hù)環(huán)節(jié)的計(jì)算 晶閘管有換相方便，無(wú)噪音的優(yōu)點(diǎn)。 ②當(dāng)元件的冷卻條件低于標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，也應(yīng)降低元件的額定電流值。 = KVA 2222 IUmS ? =3179。裕量，則 B=cosα = ? ? VU 133~ ~12 ???? 取 U2=120V。選擇過(guò)大又會(huì)造成延遲角α加大，功率因數(shù)變壞，整流元件的耐壓升高，增加了裝置的成本。對(duì)常見(jiàn)的幾種觸電發(fā)電路進(jìn)行綜合考慮，集成觸發(fā)電路具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，因而選用集成觸發(fā)電路。三相半控橋式整流電路，雖然只用三只晶閘管、三個(gè)觸發(fā)電路，但整流輸出電壓脈動(dòng)大，且不能用于需要有源逆變的場(chǎng)合。因此顯著減輕了變壓器和晶閘管的耐壓要求。三相零式電路突出的優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單，用的晶閘管少，觸發(fā)器也少，對(duì)需要 220V 電壓的用電壓的用電設(shè)計(jì)直接用 380V 電網(wǎng)供電，而不需要另設(shè)整流變壓器。這樣可以減小負(fù)載電流的脈動(dòng)。采用三相全控橋式整流電路供電。 第 1 篇 直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 第 1 章 直流調(diào)速系統(tǒng)的方案確定 系統(tǒng)技術(shù)數(shù)據(jù)及要求 電動(dòng)機(jī) 型號(hào) PN(KW) UN(V) IN(A) NN(r/min) Ra(Ω ) GDa2（ Nm2） P極對(duì)數(shù) Z281 26 230 113 1450 1 設(shè)計(jì)要求： 系統(tǒng)調(diào)速范圍 D=10,S≤ 5%，電流脈動(dòng)系數(shù) Si≤ 10%。為使線(xiàn)路簡(jiǎn)單，工作可靠，裝載體積小，宜用 KJ004 組成的六脈沖集成觸發(fā)器 該 系統(tǒng)采用減壓調(diào)速方案，故勵(lì)磁應(yīng)保持恒定。 主電路的選擇 一般說(shuō)來(lái)