v-m雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(存儲版)
【正文】 電壓：110V 電流： 功率：22W 轉(zhuǎn)速：2000r/min 檢測電路參數(shù)設(shè)置 轉(zhuǎn)速反饋環(huán)節(jié)的反饋系數(shù)為： ，而： a = a2 Cetg ，其中Cetg為測速發(fā)電機(jī)的電動勢系數(shù)，a 2為其輸出電位器的分壓系數(shù)。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)圖如圖62： 圖62轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)圖 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的參數(shù)計(jì)算 按跟隨和抗擾性能都較好的原則，取h=5，則ASR的超前時(shí)間常數(shù)為τn=hT∑n=5=，可求得轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)增益，因?yàn)镃e=（UNINRa）/nN=（440220）/1000=?min/r，α=10V/ nN =10/1800= V?r/min，于是可得ASR的比例系數(shù)： 近似條件校驗(yàn) 由式K=ω1ωc得轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率為：。晶閘管整流裝置傳遞函數(shù)的近似條件:1/（3Ts）=1/（3）=＞ωci，滿足近似條件。電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)圖如圖61： 圖61 電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)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=。晶閘管的觸發(fā)信號可以用交流正半周的一部分，也可用直流，還可用短暫的正脈沖。其波形如圖55所示。其工作原理可參照鋸齒波同步的觸發(fā)電路進(jìn)行分析，或查閱有關(guān)的產(chǎn)品手冊。本設(shè)計(jì)采用三相全控橋整流電路，變壓器的繞組為△—Y聯(lián)結(jié)，阻容保護(hù)裝置采用三角形接法，故可按下式計(jì)算阻容保護(hù)元件的參數(shù) 電容C的耐壓 ： 電阻R的功率：式中 ST—變壓器每相平均計(jì)算容量（VA）U2—變壓器次級相電壓有效值（V）—勵磁電流百分比，當(dāng)ST≤幾百伏安時(shí)=10，當(dāng)ST≥1000伏安時(shí)=3~5UK%—變壓器的短路電壓百分比IC,UC—當(dāng)R正常工作時(shí)電流電壓的有效值（A，V） 對于本設(shè)計(jì)，UK%=5， =5，ST=（1）電容器的計(jì)算,取7,取1200V選擇C=7μF，耐壓1200V的金屬化紙介電容(2) 電阻值的計(jì)算取R=20RC支路電流IC近似為電阻R的功率為 ②直流側(cè)的過電壓保護(hù)如圖： 圖32直流側(cè)過電壓保護(hù)電路 圖42直流側(cè)過電壓保護(hù)整流器直流側(cè)開斷時(shí)，如直流側(cè)快速開關(guān)斷開或橋臂快熔熔斷等情況，也在A、B之間產(chǎn)生 過電壓，如圖32所示本設(shè)計(jì)用非線性元?dú)饧种七^電壓，在A、B之間接入的是壓敏電阻。時(shí)，整流電壓平均值與變壓器次級相電壓有效值之比。二者之間實(shí)行嵌套（串聯(lián)）聯(lián)接。當(dāng)晶閘管的陽極和陰極之間承受反向電壓并且門極不管加不加觸發(fā)信號晶閘管關(guān)斷。（3）校核預(yù)選電動機(jī)。 電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速的選用一般可分為下列三種情況：（1）電動機(jī)連續(xù)工作，很少起動、制動或反轉(zhuǎn)。但是由于電流截止負(fù)反饋限制了最大電流，加上電動機(jī)反電勢隨著轉(zhuǎn)速的上升而增加，使電流到達(dá)最大值后迅速降下來，這樣，電動機(jī)的轉(zhuǎn)距也減小了，使起動加速過程變慢，起動（調(diào)整時(shí)間ts）的時(shí)間就比較長。在這些系統(tǒng)中為了盡快縮短過渡時(shí)間，所以就希望能夠充分利用晶閘管元件和電動機(jī)所允許的過載能力，使起動的電流保護(hù)在最大允許值上，電動機(jī)輸出最大轉(zhuǎn)矩，從而轉(zhuǎn)速可直線迅速上升，使過渡過程的時(shí)間大大的縮短。但是由于電流截止負(fù)反饋限制了最大電流，加上電動機(jī)反電勢隨著轉(zhuǎn)速的上升而增加，使電流到達(dá)最大值后迅速降下來，這樣，電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩也減小了，使起動加速過程變慢，起動的時(shí)間久比較長。這對一般的要求不太高的調(diào)速系統(tǒng)，基本上已能滿足要求。當(dāng)電動機(jī)由晶閘管整流裝置直接供電時(shí)，為配合不同的整流電路聯(lián)結(jié)，新改型直流電動機(jī)還增設(shè)了 160V（配合單相全波整流）及 440V（配合三相橋式整流）等新的電壓等級。（2）根據(jù)負(fù)載功率，預(yù)選電動機(jī)的額定功率 PN≥ PL，盡量接近 PL?？煽卣鞯脑恚寒?dāng)晶閘管的陽極和陰極之間承正向電壓并且門極加觸發(fā)信號晶閘管導(dǎo)通，并且去掉門極的觸發(fā)信號晶閘管依然導(dǎo)通。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)置兩個調(diào)節(jié)器，分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流。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關(guān)元件，導(dǎo)通時(shí)有一定的管壓降，用UT表示（3）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（4）電樞電阻的壓降綜合以上因素得到的U2精確表達(dá)式為：A= Ud0/U2，表示當(dāng)控制角α=0176。 電樞電感量LM按下式計(jì)算P—電動機(jī)磁極對數(shù)，KD—計(jì)算系數(shù)，對一般無補(bǔ)償電機(jī)：KD=8~12對于本設(shè)計(jì)，P=2，KD=10則 整流變壓器漏電感折算到次級繞組每相的漏電感LB按下式計(jì)算U2—變壓器次級相電壓有效值Id—晶閘管裝置直流側(cè)的額定負(fù)載電流KB—與整流主電路形式有關(guān)的系數(shù)對于本設(shè)計(jì)，KB=，=5則 變流器在最小輸出電流Idmin時(shí)仍能維持電流連續(xù)時(shí)電抗器電感量L下式計(jì)算K是與整流主電路形式有關(guān)的系數(shù)，則： 使輸出電流連續(xù)的臨界電感量L平L平=LLM2LB==(mH)電抗器電感量應(yīng)大于15 mH 保護(hù)電路的設(shè)計(jì)計(jì)算 過電壓保護(hù)①交流側(cè)過電壓的保護(hù)如圖31 圖41交流側(cè)過電壓保護(hù)電路 采用RC過電壓抑制電路如圖一所示，在變壓器次級并聯(lián)RC電路，以吸收變壓器鐵心的磁場釋放的能量，并把它轉(zhuǎn)換為電容器的電場能而存儲起來，串聯(lián)電阻是為了在能量轉(zhuǎn)換過程中可以消耗一部分能量并且抑制LC回路可能產(chǎn)生的震蕩。采用KJ004集成觸發(fā)電路的同步電壓應(yīng)滯后于主電路電壓180度的觸發(fā)觸發(fā)脈沖。因此，對于可控整流電路，就要求觸發(fā)電路在三相電源相電壓正半周的5點(diǎn)的位置給晶閘管VTVT3和VT5送出觸發(fā)脈沖，
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