【正文】 14 抑制晶閘管關斷過電壓一般采用在晶閘管兩端并聯(lián)阻容保護電路方法?？焖偃蹟嗥骺梢园惭b在直流側、交流側和直接與晶閘管串聯(lián)。熱繼電器 FR 既作缺相保護，也可作過載保護。 （ 1）算出電流連續(xù)的臨界電感量 1L 可用下式計算，單位 mH。 本設計中取 TK =、 shU =8 所以 TL = 8 120/（ 100 209） = (4）實際串入平波電抗器的電感量 dL ? ?21m a x , ( 2 )d D TL L L L L? ? ? （ 315） 已知電動機電感量 DL =7mH ， 12LL? 則： Ld=max(L2,L1)(LD+2LT)=(7+2 )= 17 勵磁電路元件的選擇 整流二極管耐壓與主電路晶閘管相同，故取 700V。 KC42 主要是用于電網(wǎng)電壓波形的補償，從而使同步脈沖更加準確，減小了電網(wǎng)電壓波形對觸發(fā)脈沖的影響。 7 8 1 57 9 1 5B1B23C13C23C33C43C53C6~1 7 V~1 7 V+ 1 5 V 1 5 V3 D 13 D 2圖 43 177。 3R1 是為了避 0免運算放大器長期工作產(chǎn)生零點漂移，其阻值較大，可取 。故 ? ? ? ?sKsW iiiACR ?? 1??= ? ? ss??。 ASR 的比例系數(shù)為： ? ?1 6 0 . 1 2 0 . 1 9 3 0 . 1 8 1 4 . 42 2 5 0 . 0 1 1 0 . 0 1 7 4emn nh C TK h R T?? ??? ? ? ?? ? ?? ? ? ?。設理想空載 z=0， h=5時，查得bCCmax? =%，所以 n? =2（bCCmax? ）（ z?? ）mnN TTnn ?? ?? = 2 8 5 0 . 0 1 7 42 8 1 . 2 % 1 . 5 0 . 0 6 7 6 . 7 % 1 0 %1 0 0 0 0 . 1 8? ? ? ? ? ? ?，滿足設計要求。模型中轉速反饋和電流反饋均取自電動機測量單元的轉速和電流輸出端，減小了測速和電流檢測環(huán)節(jié)，這不會影響仿真的真實性。 （ 4）電機模型的設置 勵磁電阻為 / 2 2 0 / 1 .6 1 3 7 .5ffUI ? ? ?。從圖可看出，起動時電樞電流各電磁轉矩沒達到最大允許值，轉速也沒有超調(diào)，穩(wěn)態(tài)時，轉速仍穩(wěn)定中給定轉速。 本課程設計綜合運用了自動控制原理、電力電子技術、電力拖動與控制技術等的知識，為了更好的完成設計，我又重新復習了一遍原來所學的知識，加深了對知識的理解，提高了對知識的應用能力，同時使我認識到了各個課程之間是緊密聯(lián)系的。 27 7 設計心得 通過這次設計，我基本上掌握了直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的設計。 （ 2）負載起動 將圖 61 中的負載給定設為 10，轉速給定設為 1000，啟動仿真，得到如圖63 所示的結果，從圖可看出，剛起動，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(diào)后，電樞電流下降很快，轉速很快穩(wěn)定到給定轉速，在穩(wěn)態(tài)時，電樞電流約為 15A。 （ 2）晶閘管的參數(shù)設置 ??， ? ， 0fV? ， 50Rs??， 250 9Cs e??（ 250 109） F （ 3）同步觸發(fā)脈沖模塊的參數(shù)設置 頻率設為 50Hz，脈沖寬度設為 10176。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)和電動機等環(huán)節(jié)使用 Power System 模型庫的模塊。 故 ? ? ? ? ? ?1 1 4 . 4 0 . 0 8 7 10 . 0 8 7nnA S R nK s sWs ss?? ? ? ????。在此不再重述。 電流環(huán)小時間常數(shù)近似處理條件： 11 1 1 1 3 cis oi sTT ??? ? ? ? ???， 滿足條件。 二極管 3VD1 和 3VD2起運放輸入限幅，保護運放的作用。按電路要求，同步電壓取 30V，因一次側直接與電網(wǎng)相接，每相繞組電壓為 380V，考慮制造方便，功率的裕量留大一些，最后確定單相變壓器參數(shù)為：容量為 3VA，電壓為 380V/30V，數(shù)量為 3 只，同步變壓器的聯(lián)結如圖42 所示。 中圖 31 中，由 KC04 及其周圍的元件組成 6路依次相差 60176。平波電抗器的臨界電感量 2L （單位為 mH）可用下式計算 diISUKL 222 ? （ 315） 式中 2K －系數(shù)，與整流電路形式有關， iS －電流最大允許脈動系數(shù)，通常三相電路 iS ≤（ 5～ 10）％。 平波電抗器的計算 為了使直流負載得到平滑的直流電流，通常在整流輸出電路中串入帶有氣隙的鐵心電抗器 dL ，稱平波電抗器。對于他勵直流電動機，啟動時必須先加勵磁電源，然后才能加電樞電壓，以及在弱磁時，會使系統(tǒng)不穩(wěn)定，因而應設置無勵磁或弱磁保護。 過電流保護 本系統(tǒng)采用電流截止反饋環(huán)節(jié)作限流保護外，還設有與元件串聯(lián)的快速熔斷器作過載與短路保護。因此，一般不采用阻容保護，而只用壓敏電阻作過電壓保護。對于單相電路 226 em SCIU? 電容 C的耐壓 ? （ 311） shemUUR SI? （ 312） 電阻功率： 26(3 ~ 4)2 10RRC C CP I RI f U????? （ 313） 式中： S —— 變壓器容量（ VA） 2U —— 變壓器二次相電壓有效值 RI —— 通過電阻的電流（ A） emI —— 變壓器勵磁電流百分比， 10~100KVA 的變壓器，對應的emI =10~4； shU —— 變壓器的短路比， 10~1000KVA 的變壓器，對應的 shU =5~10； 13 mU —— 阻容兩端正常工作時交流電壓峰值（ V）。 電壓比 K=U1/U2=380/120=。 在圖 31 中， SB1 為停止按扭， SB2 為啟動按扭。三相半控橋式整流電路，雖然只用三只晶閘管、三個觸發(fā)電路，但整流輸出電壓脈動大，且不能用于需要有源逆變的場合。三相零式電路突出的優(yōu)點是電路簡單，用的晶閘管少，觸發(fā)器也少，對需要 220V 電壓的用電設計直接用 380V 電網(wǎng) 供電，而不需要另設整流變壓器。并設有電流反饋，以提高電機的動態(tài)快速性以及進行限流保護。 70 年代以后，出現(xiàn)了能自關斷的全控型器件，如電力晶體管（ GTR）、門極可關斷晶閘管（ GTO）、絕緣柵雙極型晶體管（ IGBT）、電力場效應管（ MOSFET）、靜電感應晶體管（ SIT）和靜電感應晶閘管（ SITH）等稱之為第二代電力電子器件，使得變流器結構變得簡單、緊湊。按供電方式，它可分交流機組供電、水銀整流供電和晶閘管供電三類。 4 摘要 本文實現(xiàn)了轉速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的設計，實驗結果可以準確直觀的觀察轉速 電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的啟動過程，可方便的設計各種不同的調(diào)節(jié)器參數(shù)及控制策略并分析其多系統(tǒng)性能的影響，取得了很好的效果。 （ 3）晶閘管保護環(huán)節(jié)的計算。 （二）設計的內(nèi)容 （ 1）直流電動機的選 擇（根據(jù)上表按小組順序選擇電動機型號）。其主 V 要特點是被軋金屬同時處于若干機架之中，并沿著同一方向進行軋制，最終形成一定的斷面形狀。 （ 5）控制電路設計。 （ 1）學生分組、布置題目。 （ 2）通過課程設計，讓學生獨立完成一項直流或交流調(diào)速系統(tǒng)課題的基本設計工作，達到培養(yǎng)學生綜合應用所學知識和實際查閱相關設計資料能力的目的。 （ 2）要求掌握交直流調(diào)速系統(tǒng)的設計內(nèi)容、方法和步驟。設計開始，每個學生應按教 師下達的具體題目，充分了解技術要求，明確設計任務，收集相關資料，包括參考書、手冊和圖表等，為設計工作做好準備。 （ 7）繪制正規(guī)系統(tǒng)原理圖，整理編寫課程設計說明書。 （ 2）其他參數(shù)可參閱教材中“雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)器的工程設計舉例”的有關數(shù)據(jù)。 （ 4）確定直流調(diào)速系統(tǒng)的總體結構框圖。最后只需要根據(jù)主電路選用的晶閘管對脈沖輸出級進行校驗，只要輸出脈沖功率滿足要求即可。 關鍵詞： 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，晶閘管，直流電動機， MATLAB，仿真 5 Abstract This paper presents the speedcurrent double closedloop DC speed control system design, experimental results can be accurate visual observation of speed current double closedloop speed control system startup process can be designed to facilitate the regulation of the various parameters and control strategies and to analyze their multisystem performance and achieved good results. But how to handle the speed control and current control between the relationship? After repeated study and practice, and finally found that if in the system set up two regulators, respectively, regulate speed and current in series connection between the practice, that is, the output of speed regulator as the input current regulator ACR, and then current regulator39。目前，我國的直流調(diào)速控制主要在以下幾個方面進行著研究。 ③ 提高控制單元水平。 轉速 調(diào)節(jié)器 觸發(fā)器 M TG *nU + nU dL dU 圖 21 調(diào)速系統(tǒng)的結構框圖 iU 轉速 調(diào)節(jié)器 電流反饋