【正文】 工業(yè)國得到普遍應(yīng)用。3．控制電路的設(shè)計（電流調(diào)節(jié)器、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器、電流反饋、轉(zhuǎn)速反饋以及轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋的加入）。由于調(diào)速系統(tǒng)的主要被控量是轉(zhuǎn)速, 故把轉(zhuǎn)速負(fù)反饋組成的環(huán)作為外環(huán), 以保證電動機(jī)的轉(zhuǎn)速準(zhǔn)確跟隨給定電壓, 把由電流負(fù)反饋組成的環(huán)作為內(nèi)環(huán), 把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出當(dāng)作電流調(diào)節(jié)器的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制電力電子變換器UPE，這就形成了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。瞬時脈動環(huán)流——兩組晶閘管輸出的直流平均電壓差為零，但因電壓波形不同，瞬時電壓差仍會產(chǎn)生脈動的環(huán)流，稱作瞬時脈動環(huán)流。圖中，主電路由兩組三相橋式晶閘管全控型整流器反并聯(lián)組成，并共用同一路三相電壓。通常取 主電路采用兩組三相橋式晶閘管裝置反并聯(lián)的可逆線路，其中： 正組晶閘管VF，由GTF控制觸發(fā)，反組晶閘管VR，由GTR控制觸發(fā)。 當(dāng)轉(zhuǎn)速給定由正變負(fù)時，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出即電流調(diào)節(jié)器的輸入改變極性，從而電流調(diào)節(jié)器的輸出改變符號，使正組橋從整流改變?yōu)槟孀儬顟B(tài)，反組橋從逆變改變?yōu)榇鳡顟B(tài)，正轉(zhuǎn)回路的電感能量釋放，由電感反電動勢維持電樞正轉(zhuǎn)回路電流的流通，電動機(jī)的正向迅速電流下降，電感儲能經(jīng)正組橋(逆變狀態(tài))流向交流電源，而反組整流器由于不能通過反向電流，除少量脈動環(huán)流外，沒有負(fù)載電流通過，處于待整流狀態(tài)。隨著轉(zhuǎn)速的下降，電樞電動勢也不斷下降，但由于轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出在電動機(jī)轉(zhuǎn)速沒有反向超調(diào)時，始終保持著最大限幅狀態(tài)，這時電流調(diào)節(jié)器發(fā)揮作用，維持電動機(jī)以最大電流回饋制動，即電流調(diào)節(jié)器的輸出隨轉(zhuǎn)速的下降而減小，力圖保持最大的制動電流，取得最快的制動效果。 式中 ——電動機(jī)額定電壓； 帶入數(shù)據(jù)得 V 取136V 因此變壓器的變比近似為： 、二次側(cè)相電流的計算（1） 二次側(cè)相電流的計算 式中 二次側(cè)相電流計算系數(shù) ——整流器額定直流電流（A）。 已知 可得晶閘管的額定電流計算結(jié)果 ： 取16A 本設(shè)計選用晶閘管的型號為KP20額定電壓： 1000V 額定電流： 16A 為了限制整流電流的脈動、保持整流電流連續(xù)，通常在變流器的直流輸出側(cè)接入帶有氣隙的電抗器，稱作平波電抗器。選型：壓敏電阻規(guī)格為10K681。造成晶閘管過電流的主要因素有：電網(wǎng)電壓波動太大，電動機(jī)軸上負(fù)載超過允許值，電路中管子誤導(dǎo)通以及管子擊穿短路簡單游等?；虿捎孟喔?0176。VDVD2用來消除負(fù)半周波。 如果把給定濾波和反饋濾波兩個環(huán)節(jié)都等效地移到環(huán)內(nèi)，同時把給定信號改成U*i(s) /b ，則電流環(huán)便等效成單位負(fù)反饋系統(tǒng)。電流環(huán)開環(huán)增益：要求時，表41 典型I型系統(tǒng)動態(tài)跟隨性能指標(biāo)和頻域指標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系參數(shù)關(guān)系KT阻尼比超調(diào)量0%%%%%上升時間峰值時間相角穩(wěn)定裕度截止頻率按表 41 應(yīng)取ξ=，因此 選擇給定信號： 選擇轉(zhuǎn)速環(huán)限幅電壓： 選擇電流環(huán)限幅電壓： 則電力電子變換器的電壓放大系數(shù)： 則電流反饋系數(shù)： ACR的比例系數(shù)為： 電流環(huán)截至頻率： 1）晶閘管整流裝置傳遞函數(shù)的近似條件滿足近似條件。圖46轉(zhuǎn)速換的動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖及其化簡（用等效環(huán)節(jié)代替電流環(huán)）和電流環(huán)中一樣，把轉(zhuǎn)速給定濾波和反饋濾波環(huán)節(jié)移到環(huán)內(nèi)，同時將給定信號改成 U*n(s)/a，再把時間常數(shù)為1/KI 和 T0n 的兩個小慣性環(huán)節(jié)合并起來，近似成一個時間常數(shù)為的慣性環(huán)節(jié)。7. 按ASR退飽和重新計算超調(diào)量 調(diào)速系統(tǒng)開環(huán)機(jī)械特性的額定穩(wěn)態(tài)速降： 過載倍數(shù)λ=，理想空載轉(zhuǎn)速時，n=0查表得，h=5時，△Cmax/Cb=%，則 〉10%不能滿足設(shè)計要求，應(yīng)當(dāng)加入轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋。 ——轉(zhuǎn)速微分時間常數(shù) ——轉(zhuǎn)速微分濾波時間常數(shù) 的近似工程計算公式為： 無超調(diào)時的微分時間常數(shù)應(yīng)該是 本設(shè)計無超調(diào)時 則 綜上，微分電容為 ，濾波電阻為 。 圖51 轉(zhuǎn)速環(huán)限幅電路 ：為負(fù)；：為正。（1） 電路的組成 電路經(jīng)變壓器變壓后的42V電壓經(jīng)單相橋式整流后向給定電路提供電源。21V的電流經(jīng)整流橋后，輸入穩(wěn)壓器的電壓大約為 這樣穩(wěn)壓器LM117可輸出電壓為+15V，LM137可輸出電壓—15V。SS2為正、負(fù)極性切換開關(guān)，輸出的正、負(fù)電壓的大小分別由RPRP2來調(diào)節(jié)，其輸出電壓范圍為。在此期間，我有如下一些心得體會：設(shè)計過程中，我發(fā)現(xiàn)細(xì)心與耐心都必不可少。 43致謝 在設(shè)計完稿之際，謹(jǐn)向教導(dǎo)和幫助我的師長、同學(xué)、朋友以及默默支持和鼓勵我的親人們致以最誠摯的謝意和最衷心的祝福。面對問題，有耐心才能更快更好地解決。在設(shè)計過程中可以根據(jù)模塊，分塊設(shè)計。接觸器KM控制二次側(cè)的得電情況。穩(wěn)壓器的輸入端并入電容、用以抵消輸入端較長接線的電感效應(yīng)，防止產(chǎn)生自激震蕩，接線不長時也可不用。在電橋的兩端分別串入一對容量較大的電容、和一對容量較小的電容、兩對電容的中間接地。 圖52 電流環(huán)限幅電路 ：為負(fù)；：為正。 電流反饋 利用霍爾元件進(jìn)行電流反饋 圖213 霍爾元件構(gòu)成的電流互感器該霍爾電流互感器的兩側(cè)的電流時1:1的，圖中Rm為測量電阻，同時為限流電阻，即 式中 ——霍爾電壓傳感器HLV一次側(cè)的最大電流即電動機(jī)最大電流； ——電流調(diào)節(jié)器輸入限幅值。 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。 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 式中 —— 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)； —— 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 滿足近似條件。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： 電流濾波時間常數(shù)。 圖310 同步信號變壓器 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。圖36 晶閘管過電流保護(hù)快速熔斷器的選擇主要考慮以下兩個方面：（1） 快速熔斷器的額定電壓應(yīng)大于線路正常工作電壓的