【正文】 等）。，課程設(shè)計(jì)總結(jié)，撰寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。第2章 主電路選型和閉環(huán)系統(tǒng) 整體設(shè)計(jì)直流電機(jī)的供電需要三相直流電，在生活中直接提供的三相交流380V電源，因此要進(jìn)行整流，則本設(shè)計(jì)采用三相橋式整流電路變成三相直流電源，最后達(dá)到要求把電源提供給直流電動(dòng)機(jī)。 主電路直流調(diào)速系統(tǒng)常用的直流電源有三種①旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組；②靜止式可控整流器；③直流斬波器或脈寬調(diào)制變換器。雖然三相半波可控整流電路使用的晶閘管個(gè)數(shù)只是三相全控橋整流電路的一半，但它的性能不及三相全控橋整流電路。三相全控橋整流電路可實(shí)現(xiàn)對(duì)共陰極組和共陽(yáng)極組同時(shí)進(jìn)行控制，控制角都是 。晶閘管與按A相，晶閘管與按B相，晶閘管與按C相，晶閘管接成共陽(yáng)極組，晶閘管接成共陰極組。為了使元件免受在突發(fā)情況下超過(guò)其所承受的電壓電流的侵害，電路中加入了過(guò)電壓、過(guò)電流保護(hù)裝置。當(dāng)電流從最大值降低下來(lái)以后，電機(jī)轉(zhuǎn)矩也隨之減小，因而加速過(guò)程必然拖長(zhǎng)。IdLntIdOIdmIdLntIdOIdmIdcrnn(a)(b) (a)帶電流截止負(fù)反饋的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)過(guò)程 (b)理想快速起動(dòng)過(guò)程 調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)過(guò)程的電流和轉(zhuǎn)速波形實(shí)際上，由于主電路電感的作用，電流不能突跳，為了實(shí)現(xiàn)在允許條件下最快啟動(dòng)，關(guān)鍵是要獲得一段使電流保持為最大值的恒流過(guò)程，按照反饋控制規(guī)律，采用某個(gè)物理量的負(fù)反饋就可以保持該量基本不變，那么采用電流負(fù)反饋就能得到近似的恒流過(guò)程。該雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的兩個(gè)調(diào)節(jié)器ASR和ACR一般都采用PI調(diào)節(jié)器。但是，如果對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能要求較高，單環(huán)系統(tǒng)就難以滿足需要。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。圖中標(biāo)出了兩個(gè)調(diào)節(jié)器輸入輸出電壓的實(shí)際極性，他們是按照電力電子變換器的控制電壓Uc為正電壓的情況標(biāo)出的，并考慮到運(yùn)算放大器的倒相作用。 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)電路原理圖 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)電路原理圖+++MTG++RP2nU*nR0R0UcUiTALIdRiCiUd++R0R0RnCnASRACRLMTGVRP1UnU*iLMMUPPPEASR—轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ACR—電流調(diào)節(jié)器， TG—測(cè)速發(fā)電機(jī)，TA—電流互感器，UPE—電力電子變換器，Un*—轉(zhuǎn)速給定電壓，Un—轉(zhuǎn)速反饋電壓，Ui*—電流給定電壓，Ui—電流反饋電壓 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖，分析雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)靜特性的關(guān)鍵是掌握PI調(diào)節(jié)器的穩(wěn)太特征。 Ks a 1/CeU*nUctIdEnUd0Un++ASR+U*iIdR R b ACRUiUPE 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 實(shí)際上，在正常運(yùn)行時(shí)，電流調(diào)節(jié)器是不會(huì)達(dá)到飽和狀態(tài)的。為了引出電流反饋，在電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖中必須把電樞電流顯露出來(lái)。影響U2值的因素有：（1）U2值的大小首先要保證滿足負(fù)載所需求的最大直流值Ud（2）晶閘管并非是理想的可控開(kāi)關(guān)元件，導(dǎo)通時(shí)有一定的管壓降，用UT表示（3）變壓器漏抗的存在會(huì)產(chǎn)生換相壓降（4）平波電抗器有一定的直流電阻，當(dāng)電流流經(jīng)該電阻時(shí)就要產(chǎn)生一定的電壓降（5）電樞電阻的壓降綜合以上因素得到的U2精確表達(dá)式為：式中：A= Ud0/U2，表示當(dāng)控制角α=0176。ε為電網(wǎng)電壓波動(dòng)系數(shù)。 負(fù)載電流最大值；所以,表示允許過(guò)載倍數(shù)。 次級(jí)電流I2和變壓器容量I2=KI2即必須使元件的額定電流有效值大于流過(guò)元件實(shí)際電流的最大有效值。(1) 電樞電感量LM按下式計(jì)算：P—電動(dòng)機(jī)磁極對(duì)數(shù)KD—計(jì)算系數(shù)，對(duì)一般無(wú)補(bǔ)償電機(jī)： D=8~12對(duì)于本設(shè)計(jì)，P=2，KD=10。1．交流側(cè)過(guò)電壓保護(hù)壓敏電阻采用由金屬氧化物（如氧化鋅、氧化鉍）燒結(jié)制成的非線性壓敏元件作為過(guò)電壓保護(hù)，其主要優(yōu)點(diǎn)在于：壓敏電阻具有正反向相同的陡峭的伏安特性，在正常工作時(shí)只有很微弱的電流（1mA以下）通過(guò)元件，而一旦出現(xiàn)過(guò)電壓時(shí)電壓，壓敏電阻可通過(guò)高達(dá)數(shù)千安的放電電流，將電壓抑制在允許的范圍內(nèi)，并具有損耗低，體積小，對(duì)過(guò)電壓反映快等優(yōu)點(diǎn)。變壓器二次側(cè)的線電壓有效值，對(duì)于星形接法的線電壓等于相電壓。壓敏電阻的額定電壓的選取可按下式計(jì)算：壓敏電阻承受的額定電壓峰值 壓敏電阻保護(hù)電路式中為壓敏電阻的額定電壓；為電網(wǎng)電壓升高系數(shù)，～。過(guò)電壓產(chǎn)生的原因主要是供給的電壓功率或系統(tǒng)的儲(chǔ)能發(fā)生了激烈的變化，使得系統(tǒng)來(lái)不及轉(zhuǎn)換，或者系統(tǒng)中原來(lái)積聚的電磁能量不能及時(shí)消散而造成的。（3）交流側(cè)經(jīng)電流互感器接入過(guò)電流繼電器或直流側(cè)接入過(guò)電流繼電器，可以在發(fā)生過(guò)電流時(shí)動(dòng)作，斷開(kāi)主電路。③ 快速開(kāi)關(guān)的分?jǐn)嗄芰χ绷鱾?cè)外部短路時(shí)穩(wěn)態(tài)短路電流平均電流平均值。② 熔斷器的額定電流應(yīng)大于溶體的額定電流。由于半導(dǎo)體器件體積小、熱容量小，特別像晶閘管這類(lèi)高電壓、大電流的功率器件，結(jié)溫必須受到嚴(yán)格的控制，否則將遭至徹底損壞。第4章 驅(qū)動(dòng)控制電路設(shè)計(jì)4．1 晶閘管的觸發(fā)電路 晶閘管觸發(fā)電路的作用是產(chǎn)生符合要求的門(mén)極觸發(fā)脈沖，保證晶閘管在學(xué)要的時(shí)刻由阻斷轉(zhuǎn)為導(dǎo)通。的雙窄脈沖。在本設(shè)計(jì)中最主要的是第2條。VD1和R3是為了VV2由導(dǎo)通變?yōu)橹苯貢r(shí)脈沖變壓器TM釋放其儲(chǔ)存的能量而設(shè)的。對(duì)于三相全控整流或調(diào)壓電路，要求順序輸出的觸發(fā)脈沖依次間隔60176。然后由分屬三相的此種電路組成脈沖形成單元輸出6路脈沖，再經(jīng)補(bǔ)脈沖形成及分配單元形成補(bǔ)脈沖并按順序輸出6路脈沖。“或”門(mén)。其中VD4和R17的作用，主要是防止雙窄脈沖信號(hào)相互干擾。依次類(lèi)推，可以確定六個(gè)器件相應(yīng)觸發(fā)單元電路的雙脈沖環(huán)節(jié)間的相互接線。查閱資料可得鐵心材料的飽和磁密， 飽和磁場(chǎng)強(qiáng)度 ，剩磁磁密 第5章 雙閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)節(jié)器動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì) 電流調(diào)節(jié)器電流調(diào)節(jié)器ACR的調(diào)節(jié)作用：電流環(huán)由ACR和電流負(fù)反饋組成的閉環(huán)。即△Ui =Usi 167。假設(shè)Id Usi/167。 = — .。電流濾波時(shí)間Toi：，為了基本濾平波頭，應(yīng)有（12）Toi=，因此取Toi=2ms=。 電流環(huán)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖 電流調(diào)節(jié)器的參數(shù)計(jì)算電流調(diào)節(jié)器超前時(shí)間常數(shù)τi=Tl=。176。(1) 晶閘管整流裝置傳遞函數(shù)的近似條件：=滿足近似條件。按照上述參數(shù)，電流環(huán)可以達(dá)到的動(dòng)態(tài)跟隨性能指標(biāo)為δi=%＜5%（見(jiàn)表三），滿足設(shè)計(jì)要求。 從上面的分析可以卡出，當(dāng)轉(zhuǎn)速環(huán)要求電流迅速響應(yīng)轉(zhuǎn)速n 的變化而變化的時(shí)候，而電流環(huán)則要維持電流不變，這種性能會(huì)不利于電流對(duì)轉(zhuǎn)速變化的響應(yīng)，有使靜特性邊軟的趨勢(shì)。 時(shí)間常數(shù)的確定電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù)已取KIT∑i=，則1/KI=2T∑i=2=。電流環(huán)傳遞函數(shù)簡(jiǎn)化條件1/3√￣KI/T∑i=ω，滿足簡(jiǎn)化條件。實(shí)際上，由于表四是按線性系統(tǒng)計(jì)算的，而突加階躍給定時(shí)，ASR飽和，不符合線性系統(tǒng)的前提，應(yīng)該按ASR退飽和的情況重新計(jì)算超調(diào)量。主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面： 首先，學(xué)習(xí)是沒(méi)有止境的。并且我在做設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有很多東西，我都還不知道。討論不僅是一些思想的問(wèn)題，他還可以深入的討論一些技術(shù)上的問(wèn)題，這樣可以使自己的人處理問(wèn)題要快一些。對(duì)所學(xué)內(nèi)容有了更深刻的印象，并且進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到工程設(shè)計(jì)時(shí)與實(shí)際相聯(lián)系的重要性，比如在計(jì)算元件參數(shù)時(shí)計(jì)算出來(lái)的值往往與實(shí)際生產(chǎn)參數(shù)不符，這就需要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)參數(shù)進(jìn)行