【正文】 電阻 2 2 K 兩只 固定正電壓輸出穩(wěn)壓器 LM117 一只 固定負(fù)電壓輸出穩(wěn)壓器 LM137 一只 給定電路 U n *R P 2R P 1+ 1 5 V 1 5 V正 給 定負(fù) 給 定K M 1K M 2 圖 55 給定 電路 41 電壓給定由兩個電位器 RP RP2 及兩個按鈕開關(guān) S S2 組成。 2的大小根據(jù)輸出電壓調(diào)節(jié)范圍確定。 （ 2） 電路的工作原理 給定電路的電源由單向不可控整流后的電源提供。 R 1R 3R 4R P 2R 2 1 5 V+ 1 5 VV D 1V D 2R P 1C 1U c U c 圖 53反相器 反號器的輸入信號?1Uc由與運算放大器的反相輸入端輸入，故輸出電壓2U為： 12 1/)31( URRRP ???? 調(diào)節(jié)電位器 RP1 的滑動觸電，改變 RP1 的阻值，使 RP1+R3=R1，則 cUU ???? 12 即輸入與輸出成倒像關(guān)系。 TGRP2 圖 414轉(zhuǎn)速反饋設(shè)計（測速發(fā)電機設(shè)計） 37 第 5 章 輔助回路設(shè)計 限幅電路 在運算放大器的輸出端需要加入限幅環(huán)節(jié)，對輸出信號的幅值進(jìn)行限制。 反饋回路設(shè)計 電流反饋 方法 1 采用電流互感器的電流反饋 35 T RU i 圖 413（ a)電流互感器構(gòu)成的電流反饋 由于電流調(diào)節(jié)器的作用之一是對電網(wǎng)電壓的波動起及時抗干擾的作用， 所以需要從電網(wǎng)接至電流調(diào)節(jié)器輸入端一路反饋信號。 在雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，加入轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器原理圖如圖 410 所示。 30 * ( )nUs?A S RemRC T s()dIs 1nTs??? ? ()ns()dLIs 圖 47轉(zhuǎn)速換的動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖及其化簡 （等效成單位負(fù)反饋系統(tǒng)和小慣性的近似處理） 按照設(shè)計要求，選用 PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為 ssKsW nnnA SR ?? )1()( ?? 式中 nK—— 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)； n?—— 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的超前時間常數(shù)。 3） 電流環(huán)小時間常數(shù)近似處理條件 cimoi wsTT ????? ? 131131 滿足近似條件。 * ( )iUs?A C R ( 1 ) ( 1 )sliKRT s T s???()cUs ()dIs1oiTs? ? 圖 42電流環(huán)的動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖及其化簡（等效成單位負(fù)反饋系統(tǒng)） 最后，由于 Ts 和 Toi 一般都比 Tl 小得多，可以當(dāng)作小慣性群而近似地看作是一個慣性環(huán)節(jié)，其時 間常數(shù)為 T∑ i = Ts + Toi 三相橋式電路的平均失控時間為 ： ? 25 電流濾波時間常數(shù) oiT 。 U s aU s cU s bQ F 圖 310 同步信號變壓器 勵磁回路設(shè)計 L 1L 2L 3NK IR P 圖 311 勵磁回路設(shè)計 本設(shè)計要求勵磁額定電壓 220V，則可通過三相半波進(jìn)行整流，通過 RP進(jìn)行 電壓調(diào)節(jié)，使勵磁線圈 兩側(cè)電壓為 220V。 （ 2）觸發(fā)脈沖應(yīng)有足夠的幅度，對戶外寒冷場合，脈沖電流的幅度應(yīng)增大為器件最大觸發(fā)電流 3～ 5 倍，脈沖前沿的陡度也需增加，一般需達(dá) 1～2A∕ us。 快速熔斷器保護(hù)是最簡單有效的過流保護(hù)器件，與普通熔斷器相比，具有快速熔斷的特性，在通常的發(fā)生短路后，熔斷時間小于 20ms，能保證在晶閘管損壞之前熔斷自身 而斷開故障點，避免過電流燒壞管子。 為了抑制晶閘管的關(guān)斷過電壓，采用在晶閘管兩端并聯(lián)阻容保護(hù)電路的方法，如圖所示。 實際所需的均衡電感量為 RA R TL L L?? 式中 T—— 整流變壓器折合二次側(cè)的每相漏感。 . 整流元件晶閘管的選型 選擇晶閘管元件主要是選擇它的額定電壓TnU 和額定電流 )(AVTI 。 14 第 3 章 主回路設(shè)計 主回路參數(shù)計算及元器件選擇（一） 整流變壓器的參數(shù)計算 一般情況下，晶閘管變流裝置所要求的交流供電電壓與電網(wǎng)電壓是不一致的，所以需要 整 流變壓器，通過變壓器進(jìn)行電壓變換，并使裝置于電網(wǎng)隔離，減少電網(wǎng)于晶閘管變流裝置的互相干擾。 (2) 它組反接 制動階段。 工作原理： 系統(tǒng)的起動和運行過程與不可逆雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)相同，在突加給定信號 nU*為正時，正組橋工作于整流狀態(tài)，反組橋工作于逆變狀態(tài)，由正組橋向電動機提供正向電流，電動機經(jīng)歷電流上升、恒流升速和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)三個階段后，進(jìn)入正轉(zhuǎn)穩(wěn)定運行階段，反組橋僅有少量脈動環(huán)流通過。平波電抗器 dL 用于減小電動機電樞電流的脈動，減小電樞電流的斷續(xù)區(qū)，改善電動機的機械特性。 （ 2）動態(tài)環(huán)流 —— 僅在可逆 VM系統(tǒng)處于過渡過程中出現(xiàn)的環(huán)流。 如圖 22所示： n Id n Idl t 0 Idl 8 U n *U nR nU i *C nR 0R 0R b a lR iU iC iR 0R 0R b a lU P EMG TU dT GR P !T A 圖 22 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)原理圖 圖中 U*n、 Un— 轉(zhuǎn)速給定電壓和轉(zhuǎn)速反饋電壓 U*i、 Ui— 電流給定電壓和電流反饋電壓 ASR— 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ACR— 電流調(diào)節(jié)器 TG— 測速發(fā)電機 TA— 電流互感器 UPE— 電力電子變換器 U cK s1 / C enA S RA C RRU i *U iU n *U nI dU d 0 E I d R 圖 23 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 — 轉(zhuǎn)速反饋系數(shù) 。 5．繪制α =β 配合控制的有環(huán)流 VM可逆調(diào)速系統(tǒng)的電氣原理總圖 。 ???配合控制有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)概述 有許多生產(chǎn)機械要求電動機既能正轉(zhuǎn)，又能反轉(zhuǎn)，而且常常還需要快速地起動和制動，這就需要電力拖動系統(tǒng)具有四象限運行的特性，也就是說，需要可逆的調(diào)速系統(tǒng)。近年來，交流調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展很快，然而直流拖動系統(tǒng)無論在理論上和實踐上都比較成熟，并且從反饋閉環(huán)控制的角度來看，它又是交流拖動控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，所以直流調(diào)速系統(tǒng)在生產(chǎn)生活中有著舉足輕重的作用。 關(guān)鍵詞 ： 雙閉環(huán) ； 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器；電流調(diào)節(jié)器 ； α =β ；有環(huán)流 2 目錄 摘要 ......................................................................................................................... 1 目錄 ......................................................................................................................... 2 緒論 ......................................................................................................................... 3 概述 ............................................................................................................. 3 直流調(diào)速系統(tǒng)的概述 .......................................................................... 3 晶閘管 電動機直流調(diào)速系統(tǒng)簡介 ........................................................ 3 ???配合控制有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)概述 ............................................ 4 本課題主要討論問題 .................................................................................... 5 第 1 章 設(shè)計要求 .................................................................................................... 6 第 2 章 控制系統(tǒng)整體方案設(shè)計 ............................................................................... 7 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng) ................................................................................... 7 =β配合控制的有環(huán)流 V— M 可逆調(diào)速系統(tǒng) ................................................ 9 第 3 章 主回路設(shè)計 ................................................................................................ 14 主回路參數(shù)計算及元器件選擇（一） ......................................................... 14 整流變壓器的參數(shù)計算 ..................................................................... 14 . 整流元件晶閘管的選型 ................................................................... 15 電抗器的設(shè)計 ................................................................................... 16 均衡電抗器的設(shè)計 ............................................................................ 16 主回路參數(shù)計算及元器件選擇（二） .......................................................... 17 過電壓保護(hù) ....................................................................................... 17 過電流保護(hù) ....................................................................................... 19 觸發(fā)回路設(shè)計 ............................................................................................. 21 勵磁回路設(shè)計 ............................................................................................. 23 第 4 章 控制回路設(shè)計 ........................................................................................... 24 電流環(huán)設(shè)計 ............................................................................................... 24 轉(zhuǎn)速環(huán)設(shè)計 ....