【正文】 4 N G pP $ vS T T amp。 ks v *3 t n G K 8! z 89 Am Y W v* 3t n G K 8! z 8 9 Am YW p az ad N u K N amp。 k sv * 3t n G K8 ! z 8 9 Am YW v* 3t n G K 8! z8 9 Am Y Wp az a d Nu K Namp。 ks v * 3t n G K8 ! z 8 9 Am YW pa z ad N u K Namp。 M uW F A 5u x Y 7J n D 6 YW Rr W wc ^v R 9 C pb K ! z n% M z 84 9 G x^ G j q v ^$ U E 9 w E wZ Q c U E% amp。 k sv *3 t n G K 8 ! z 89 A m v ^$ U E 9 w E w Z Q c U E% amp。 M uW F A5 u x Y7 J n D6 Y W Rr W w c ^v R 9 Cp b K! z n% M z8 4 9 Gx ^ Gj q v^ $ U E9 w E w Z Qc U E% amp。 Mu WF A 5 ux Y 7 Jn D 6 YW R r W w c^ v R 9C p b K! zn % Mz 8 49 G x ^ Gj qv ^ $ UE 9 w E w Z Qc UE % amp。 M uW F A 5u x Y 7J n D6 Y W Rr W wc ^v R 9 C pb K ! z n% M z 84 9 G x^ G j q v ^$ U E 9 w E wZ Q c U E% amp。 Mu WF A 5 u x Y7 Jn D 6 YW R r W w c^ v R 9 Cp b K! zn % M z8 4 9 Gx ^ Gj qv ^ $ U E9 w E w Z Qc UE % amp。 Mu WF A 5 ux Y 7J n D 6 YW R r W wc ^ v R9 C p b K! zn% Mz 8 49 G x ^ Gj qv ^$ U E 9 w E w Z Q c U E% amp。 Mu WF A 5 ux Y 7 Jn D 6 YW R r W w c^ v R 9C p b K! zn % Mz 8 49 G x ^ Gj qv ^ $ UE 9 w E w Z Qc UE % amp。 k sv * 3t n G K8 ! z 8 v G t YM *J gamp。 ks v* 3t n G K 8! z8 9 Am YW p az ad N u K N amp。 M u WF A 5 ux Y 7J n D 6 YW Rr W wc ^ v R9 C p b K! z n% Mz 8 49 G x^ G 8 9 Am U E 9a Q G n 8x p $ Ramp。 k sv * 3t n G K8 ! z 8v G t Y M* J gamp。 ks v *3 t n G K 8! z 89 A m YW pa za d N u K Namp。 ks v *3 t n G K 8! z8 9 Am U E 9a Q Gn 8 xp $ R amp。 k s v* 3t n G K 8! z 8 9 Am YW p az ad N u K N amp。 U E9 a Q G n 8x p$ R amp。 過(guò)流保護(hù)工作 原理為： 電流檢測(cè)為交流側(cè)的 直流電流互感器反映電流大小的信號(hào)經(jīng)直流電流互感器后加至 1RP 和 2RP 上， 1RP 的可動(dòng)觸點(diǎn)輸出作為電流反饋信號(hào)，反饋強(qiáng)度由 1RP 調(diào)節(jié)， 2RP 的可動(dòng)觸點(diǎn)與過(guò)流保護(hù)電路相連，輸出過(guò)流信號(hào)，動(dòng)作電流的大小由 2RP 調(diào)節(jié)。 電流反饋與過(guò)流保護(hù) FBC+FA 的設(shè)計(jì) 167。 sVD 電流定額可按 IGBT 通過(guò)電流的 1/10 試選，我們選用的 IGBT電流為 50A，故我們選 5A 的二極管，查二極管的數(shù)據(jù)，我們選用 DSF4012ST。這里可按 5~20181。F，耐壓值 DMU = = 取 110V。Fu A 7 4 1+I N 4 0 0 4IN4004IN4004IN4004IN4004 圖 36 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器原理圖 18 167。 F3 0 p F0.1181。 liTT?= =， 由 表（ 1）可知各項(xiàng)指標(biāo)均可接受。 當(dāng)給定電壓和轉(zhuǎn)速反饋電壓均為零時(shí)（即停止工作），兩個(gè)放大器輸出均為低電平，這個(gè)信號(hào)經(jīng)過(guò)集成片 4001 的 與非 門以及 兩個(gè) 非 門后，輸出為低電平，此時(shí)三極管不導(dǎo)通，封鎖器的輸出電壓接近 0V， ACR 及 ASR的場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通，封鎖各調(diào)節(jié)器，實(shí)現(xiàn)封鎖功能。F63V0.3181。 電力晶體管的開關(guān)頻率f=1kHz,PWM 環(huán)的放大 系數(shù) Ks=。 10 0tn*0 dIdlIⅠ Ⅱ ⅢdmI1t 2t 3t 4tt圖 25 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)過(guò)程的轉(zhuǎn)速和電流波形 第 三 章 各個(gè)模塊的設(shè)計(jì) 167。隨著 ASR 的飽和與不飽和，整個(gè)系統(tǒng)處于完全不同的兩種狀態(tài)，在不同的情況下表現(xiàn)不同的線性系統(tǒng) ，只能采用分段線性化的方法來(lái)分析，不能簡(jiǎn)單地用線性控制理論來(lái)分析整個(gè)起動(dòng)過(guò)程，也不能簡(jiǎn)單地用線性控制理論來(lái)籠統(tǒng)地設(shè)計(jì)這樣的控制系統(tǒng)。 當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到給定值 *n = 0n 時(shí)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR 的輸入偏差減小到零，但其輸出卻由于 積分作用還維持在限幅值 *imU ，所以電動(dòng)機(jī)仍在加速，使轉(zhuǎn)速超調(diào)。直到dI ? dlI ， iU ? *imU ，電流調(diào)節(jié)器很快就壓制了 dI 的增長(zhǎng)，標(biāo)志著這以階段的結(jié)束。在起動(dòng)或堵轉(zhuǎn)時(shí)，負(fù)載電流達(dá)到 dmI 后，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和，電 流調(diào)節(jié)器起主要調(diào)節(jié)器作用，系統(tǒng)表現(xiàn)為電流無(wú)靜差，得到過(guò)電流的自動(dòng)保護(hù)。 這時(shí)， ASR 輸出達(dá)到限幅值 *imU ，轉(zhuǎn)速外環(huán)呈開環(huán)狀態(tài)，轉(zhuǎn)速的變化對(duì)系統(tǒng)不再產(chǎn)生影響。 PI 調(diào)節(jié)器限幅特征：一旦 PI 調(diào)節(jié)器限幅（即飽和），其輸出量為恒值，輸入量的變化不再影響輸出，除非有反極性的輸入信號(hào)使調(diào)節(jié)器退出飽和；即飽和的調(diào)節(jié)器暫時(shí)隔斷了輸入和輸出間的關(guān)系，相當(dāng)于使該調(diào)節(jié)器處于斷開。主調(diào)節(jié)器與副調(diào)節(jié)器以串聯(lián)的方式進(jìn)行共同控制，故稱為串級(jí)控制。但是，如果對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能要求較高，例如要求快速起制動(dòng)，突加負(fù)載動(dòng)態(tài)速降小等等，單閉環(huán)系統(tǒng)就難以滿足。 ③ 系統(tǒng)中采用電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)來(lái)限制起動(dòng)電流，不能充分利用電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力獲得最快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，即最佳過(guò)渡過(guò)程。 167。廣泛的應(yīng)用于軋鋼機(jī)、冶金、印刷、金屬切割機(jī)床等很多領(lǐng)域的自動(dòng)控制中。 5）低速時(shí)，每個(gè)開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)脈沖仍較寬，有利于保證器件的可靠導(dǎo)通。 3) 低速性能好，穩(wěn)速精度高，調(diào)速范圍寬，可達(dá) 1： 10000 左右。 直流電流互感器的 介紹 .................... 21 167。 穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) ........................ 10 167。s main circuit, the ASR, the ACR, the examination feedback element and the overflow protection link and so on circuit design as well as the parameter putation, and has carried on the parameter of ASR and ACR design according to the double closed loop39。 本課題是設(shè)計(jì)一個(gè)轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)的 H 型雙極式 PWM 直流調(diào)速系統(tǒng)。因?yàn)殡p極式控制電路在工作時(shí)，可能 4 個(gè)開關(guān)器件都處于開關(guān)狀態(tài)，而且在切換時(shí)可能發(fā)生上、下橋臂直通的事故，為了防止直通，在上、下橋臂的驅(qū)動(dòng)脈沖之間，要設(shè)置邏輯延時(shí)。 論文主要工作： ................................. 3 第二章 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .............................. 3 167。 電流調(diào)節(jié)器 ACR 的設(shè)計(jì) .......................... 12 167。 致謝 ............................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 6）直流電源采用不控整流時(shí)，電網(wǎng)功率因數(shù)比相控整流器高。 2 課題設(shè)計(jì)內(nèi)容 本文根據(jù)直流電機(jī)的控制原理，設(shè)計(jì) PWM 以及主電路及其過(guò)流過(guò)壓保護(hù)，主電路采用雙極式控制方式，通過(guò)計(jì)算選用合適的二極管對(duì) IGBT 進(jìn)行保護(hù)。直流調(diào)速系統(tǒng)是由功率晶閘管、轉(zhuǎn)速電路、雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)電路、積分電路、電流反饋電路、以及過(guò)流保護(hù)電路組成。 167。 為了獲得近似理想的過(guò)渡過(guò)程，并克服幾個(gè)信號(hào)綜合在一個(gè)調(diào)節(jié)器輸入端的缺點(diǎn)，最好的辦法就是將主要的被調(diào)量轉(zhuǎn)速與輔助被調(diào)量電流分來(lái)加以控制，用兩個(gè)調(diào)節(jié)器分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流，構(gòu)成轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速 系統(tǒng)。 為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和電流兩種負(fù)反饋分別起作用，可在系統(tǒng)中設(shè)置兩個(gè)調(diào)節(jié) 5 器，分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流，即分別引入轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和電流負(fù)反饋。根據(jù)外部擾動(dòng)亦有一次擾動(dòng)和二次擾動(dòng)之分：被副回路包圍的擾動(dòng)，稱為二次擾動(dòng)，例如圖所示系統(tǒng)中電網(wǎng)電壓波動(dòng)形成的擾動(dòng) △ Ud；處于副回路之外的擾動(dòng)，稱為一次擾動(dòng)，例如同系統(tǒng)中由負(fù)載變化形成的擾動(dòng) 。因此，對(duì)于靜特性來(lái)說(shuō)，只有轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和與不飽和兩種情況。式（ 22）所描述的靜特性對(duì)應(yīng)于圖 24 中的 AB 段，它是一條垂直的特性。由于在起動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器經(jīng)歷了不飽和、飽和、退保和三種情況，整個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程分成圖中表明的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)階段。在這個(gè)階段中， ASR 始終是飽和的，轉(zhuǎn)速環(huán)相當(dāng)于開環(huán)，系統(tǒng)成為在恒值電流給定*imU 下的電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)，基本時(shí)保持電流 dI 恒定，因而系統(tǒng)的加速度恒定，轉(zhuǎn)速呈線性增長(zhǎng) 。直到 dI = dlI 時(shí)，轉(zhuǎn)矩 eT = LT ，則 dn/dt=0,轉(zhuǎn)速n 才能達(dá)到峰值（ t= 3t 時(shí)）。轉(zhuǎn)速略有超調(diào)一般是容許的，對(duì)于完全不允許超調(diào)的情況，應(yīng)采用其他控制方法來(lái)抑制超調(diào)。 Nn =200r/mi；電樞電阻 aR = 歐；電樞回路電阻 R=8 歐；允許電流過(guò)載倍數(shù) ? =2；電動(dòng)系數(shù) eC =F63V0.3181。 167。從穩(wěn)態(tài)要求上看，希望電流無(wú)靜差，以得到理想的堵轉(zhuǎn)特性，由圖（ 34c）我們選用 ? 型系統(tǒng)。 ② 忽略反電動(dòng)勢(shì)變化對(duì)電流環(huán)動(dòng)態(tài)影響的條件為： 15 3 1mlTT=3 1 ?= 1s? ciW 滿足近似條件。F 圖 35 電流調(diào)節(jié)器原理圖 16 167。 主電路的設(shè)計(jì) 1 整流變壓器的參數(shù)計(jì)算 ① 副邊電壓 2U 的計(jì)算 dU = NU =48V 考慮占空比為 90% 則 0U =48V/= 取 0U = 2U ，則 2U = 0U /=考慮 10%的裕量 2U = = ② 一、二次電流計(jì)算 取 2I =dI =nI = 19 變比 K= 12UU =220V/= 1I = 2IK=考慮空載電流，取 1I = = ③ 變壓器容量的計(jì)算 1S = 1U 1I =220V = 取 190VA 2S = 2U 2I = =181VA S= 122SS? =190 1812VA VA? = 2 整流元件的選擇 二極管承受的最大反向電壓為 DMU = 2 2U = 2 = 考慮 3 倍裕量，則 TNU =3 DMU =3 = 取 220V 該電路整流輸出接有大電流，而且負(fù)載也不是純電感負(fù)載，但為了簡(jiǎn)化計(jì)算，仍按電感負(fù)載進(jìn)行計(jì)算，只是電流裕量可以適當(dāng)取大些即可。 20 為此我們選用 50A 的 IGBT，并配以相應(yīng)的散熱器即可。取 0I = dI 、 oU =， 所以 sC =? ?2020bcepLIUU?=? ?2 210 ??= 取 ，耐壓值為 400V。fS A5 A2CZ13D2CZ13D2CZ13D2CZ13D0.1181。 直流互感器有兩個(gè)環(huán)形鐵芯 1W 、 2W 疊在一起，載流導(dǎo)線貫穿其中，形成互感器的原邊，每個(gè)鐵芯各繞一個(gè)副邊繞組，其接線圖如 圖 49 所示。 SB 為復(fù)位按鈕，當(dāng)過(guò)流動(dòng)作后，如過(guò)流故障排除，則需按下 SB 按鈕以解除，恢復(fù)正常工作 。 gT X R m 6 X 4 N G pP $ vS T T amp。 gT X R m 6 X 4 N G pP $ vS T T amp。 g T X Rm 6 X4 N G p P $v S T Tamp。 g T X Rm 6 X 4 N Gp P $v S T T amp。 U E 9a Q Gn 8 xp $ R amp。 g T X Rm 6 X 4 N G p P$ v S TT amp。 gT X Rm 6 X 4 N G pP $ vS T T amp。 U E 9 a Q G n8 x p$ R amp。 k sv *3 t n G K 8! z