【正文】 14 抑制晶閘管關(guān)斷過(guò)電壓一般采用在晶閘管兩端并聯(lián)阻容保護(hù)電路方法?？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)。熱繼電器 FR 既作缺相保護(hù)，也可作過(guò)載保護(hù)。 （ 1）算出電流連續(xù)的臨界電感量 1L 可用下式計(jì)算，單位 mH。 本設(shè)計(jì)中取 TK =、 shU =8 所以 TL = 8 120/（ 100 209） = (4）實(shí)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(dòng)機(jī)電感量 DL =7mH ， 12LL? 則： Ld=max(L2,L1)(LD+2LT)=(7+2 )= 17 勵(lì)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(bǔ)償，從而使同步脈沖更加準(zhǔn)確，減小了電網(wǎng)電壓波形對(duì)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(yùn)算放大器長(zhǎng)期工作產(chǎn)生零點(diǎn)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(shè)理想空載 z=0， h=5時(shí)，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(shè)計(jì)要求。模型中轉(zhuǎn)速反饋和電流反饋均取自電動(dòng)機(jī)測(cè)量單元的轉(zhuǎn)速和電流輸出端，減小了測(cè)速和電流檢測(cè)環(huán)節(jié)，這不會(huì)影響仿真的真實(shí)性。 （ 4）電機(jī)模型的設(shè)置 勵(lì)磁電阻為 / 2 2 0 / 1 .6 1 3 7 .5ffUI ? ? ?。從圖可看出，起動(dòng)時(shí)電樞電流各電磁轉(zhuǎn)矩沒(méi)達(dá)到最大允許值，轉(zhuǎn)速也沒(méi)有超調(diào)，穩(wěn)態(tài)時(shí)，轉(zhuǎn)速仍穩(wěn)定中給定轉(zhuǎn)速。 本課程設(shè)計(jì)綜合運(yùn)用了自動(dòng)控制原理、電力電子技術(shù)、電力拖動(dòng)與控制技術(shù)等的知識(shí)，為了更好的完成設(shè)計(jì)，我又重新復(fù)習(xí)了一遍原來(lái)所學(xué)的知識(shí)，加深了對(duì)知識(shí)的理解，提高了對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力，同時(shí)使我認(rèn)識(shí)到了各個(gè)課程之間是緊密聯(lián)系的。 27 7 設(shè)計(jì)心得 通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我基本上掌握了直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 （ 2）負(fù)載起動(dòng) 將圖 61 中的負(fù)載給定設(shè)為 10，轉(zhuǎn)速給定設(shè)為 1000，啟動(dòng)仿真，得到如圖63 所示的結(jié)果，從圖可看出，剛起動(dòng)，電樞電流各電磁轉(zhuǎn)矩很大，并被限制在最大值，轉(zhuǎn)速上升很快 ，轉(zhuǎn)速超調(diào)后，電樞電流下降很快，轉(zhuǎn)速很快穩(wěn)定到給定轉(zhuǎn)速，在穩(wěn)態(tài)時(shí)，電樞電流約為 15A。 （ 2）晶閘管的參數(shù)設(shè)置 ??， ? ， 0fV? ， 50Rs??， 250 9Cs e??（ 250 109） F （ 3）同步觸發(fā)脈沖模塊的參數(shù)設(shè)置 頻率設(shè)為 50Hz，脈沖寬度設(shè)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(dòng)機(jī)等環(huán)節(jié)使用 Power System 模型庫(kù)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(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件： 11 1 1 1 3 cis oi sTT ??? ? ? ? ???， 滿足條件。 二極管 3VD1 和 3VD2起運(yùn)放輸入限幅，保護(hù)運(yùn)放的作用。按電路要求，同步電壓取 30V，因一次側(cè)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(jié)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(jì)算 diISUKL 222 ? （ 315） 式中 2K －系數(shù)，與整流電路形式有關(guān)， iS －電流最大允許脈動(dòng)系數(shù)，通常三相電路 iS ≤（ 5～ 10）％。 平波電抗器的計(jì)算 為了使直流負(fù)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(duì)于他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)時(shí)必須先加勵(lì)磁電源，然后才能加電樞電壓，以及在弱磁時(shí)，會(huì)使系統(tǒng)不穩(wěn)定，因而應(yīng)設(shè)置無(wú)勵(lì)磁或弱磁保護(hù)。 過(guò)電流保護(hù) 本系統(tǒng)采用電流截止反饋環(huán)節(jié)作限流保護(hù)外，還設(shè)有與元件串聯(lián)的快速熔斷器作過(guò)載與短路保護(hù)。因此，一般不采用阻容保護(hù)，而只用壓敏電阻作過(guò)電壓保護(hù)。對(duì)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(guò)電阻的電流（ A） emI —— 變壓器勵(lì)磁電流百分比， 10~100KVA 的變壓器，對(duì)應(yīng)的emI =10~4； shU —— 變壓器的短路比， 10~1000KVA 的變壓器，對(duì)應(yīng)的 shU =5~10； 13 mU —— 阻容兩端正常工作時(shí)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(dòng)按扭。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。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。并設(shè)有電流反饋，以提高電機(jī)的動(dòng)態(tài)快速性以及進(jìn)行限流保護(hù)。 70 年代以后，出現(xiàn)了能自關(guān)斷的全控型器件，如電力晶體管（ GTR）、門極可關(guān)斷晶閘管（ GTO）、絕緣柵雙極型晶體管（ IGBT）、電力場(chǎng)效應(yīng)管（ MOSFET）、靜電感應(yīng)晶體管（ SIT）和靜電感應(yīng)晶閘管（ SITH）等稱之為第二代電力電子器件，使得變流器結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單、緊湊。按供電方式，它可分交流機(jī)組供電、水銀整流供電和晶閘管供電三類。 4 摘要 本文實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以準(zhǔn)確直觀的觀察轉(zhuǎn)速 電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的啟動(dòng)過(guò)程，可方便的設(shè)計(jì)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(hù)環(huán)節(jié)的計(jì)算。 （二）設(shè)計(jì)的內(nèi)容 （ 1）直流電動(dòng)機(jī)的選 擇（根據(jù)上表按小組順序選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)）。其主 V 要特點(diǎn)是被軋金屬同時(shí)處于若干機(jī)架之中，并沿著同一方向進(jìn)行軋制，最終形成一定的斷面形狀。 （ 5）控制電路設(shè)計(jì)。 （ 1）學(xué)生分組、布置題目。 （ 2）通過(guò)課程設(shè)計(jì)，讓學(xué)生獨(dú)立完成一項(xiàng)直流或交流調(diào)速系統(tǒng)課題的基本設(shè)計(jì)工作，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)和實(shí)際查閱相關(guān)設(shè)計(jì)資料能力的目的。 （ 2）要求掌握交直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容、方法和步驟。設(shè)計(jì)開(kāi)始，每個(gè)學(xué)生應(yīng)按教 師下達(dá)的具體題目，充分了解技術(shù)要求，明確設(shè)計(jì)任務(wù)，收集相關(guān)資料，包括參考書、手冊(cè)和圖表等，為設(shè)計(jì)工作做好準(zhǔn)備。 （ 7）繪制正規(guī)系統(tǒng)原理圖，整理編寫課程設(shè)計(jì)說(shuō)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(shè)計(jì)舉例”的有關(guān)數(shù)據(jù)。 （ 4）確定直流調(diào)速系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖。最后只需要根據(jù)主電路選用的晶閘管對(duì)脈沖輸出級(jí)進(jìn)行校驗(yàn)，只要輸出脈沖功率滿足要求即可。 關(guān)鍵詞： 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，晶閘管，直流電動(dòng)機(jī)， 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(guó)的直流調(diào)速控制主要在以下幾個(gè)方面進(jìn)行著研究。 ③ 提高控制單元水平。 轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)框圖 iU 轉(zhuǎn)速 調(diào)節(jié)器 電流反饋