轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)(完整版)
【正文】 大系數(shù)為KS=220/=88。已知本設(shè)計(jì)采用的是三相橋式整流電路，則在阻感負(fù)載中晶閘管承受的最大電壓（考慮到2~3倍裕量）：URM=（2~3）則U2=。綜合以上因素得到的U2精確表達(dá)式為： 式中，A=Ud0/U2表示當(dāng)控制角α=0176。此外，為了盡量減小電網(wǎng)與晶閘管裝置的相互干擾，要求它們相互隔離，故通常要配用整流變壓器。整流變壓器將公共電網(wǎng)的交流電壓變換成整流橋可用的電源電壓，而整流晶閘管組構(gòu)成三相全控橋，將交流電變換成直流電，從而作為直流電動(dòng)機(jī)的電源電壓。保護(hù)電路主要為晶閘管保護(hù)電路，包括由整流變壓器交流側(cè)的快速熔斷器組構(gòu)成的保護(hù)電路，以及與晶閘管并聯(lián)的阻容電路構(gòu)成的保護(hù)電路。最后使用MATLAB對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真。（本課程設(shè)計(jì)為自主完成，如有雷同，純屬他人參考不當(dāng)。保護(hù)電路的設(shè)置使得晶閘管免受過電壓以及過電流的影響，從而使系統(tǒng)工作可靠。直接整流得到的電流和電壓往往有較大的脈動(dòng)，若直接作為直流電動(dòng)機(jī)的電源電壓，將會(huì)引起電機(jī)振動(dòng)及噪聲。本設(shè)計(jì)采用變壓器的接線型式為一次側(cè)繞組采用△聯(lián)接，二次側(cè)繞組采用Y聯(lián)接。時(shí)，整流電壓平均值與變壓器次級(jí)相電壓有效值之比；B=Udα/Ud0表示當(dāng)控制角為α與0176。==132V。=（2~3）135=661V~993V。其它元器件參數(shù)計(jì)算與選型包括平波電抗器參數(shù)計(jì)算與選取及濾波電容器參數(shù)計(jì)算與選取。式中，K1為考慮不同電路時(shí)臨界電感的計(jì)算系數(shù)。SiId/U2Φ）IeD）（mH）式中，UeD、IeD、neD為直流電機(jī)的額定電壓、額定電流與額定轉(zhuǎn)速；P為電機(jī)極對(duì)數(shù)；KD為計(jì)算系數(shù)，一般無補(bǔ)償電機(jī)KD=8~12。則三相全控橋整流器輸出串接平波電抗器的電感量為Ld= L1?(2LB+ LD)≈L1LD=400mH。（Uomax/Iomax）（2）電流濾波時(shí)間常數(shù)Toi：，為了基本濾平波頭，應(yīng)有（1~2）Toi=，故取Toi=2ms=。（3）校驗(yàn)忽略反電動(dòng)勢變化對(duì)電流環(huán)動(dòng)態(tài)影響的條件：3√（1/TmTl）=3√（1/）=ωci。Coi=4Toi/R0=4。（1）確定系統(tǒng)型式及其傳遞函數(shù)：按照設(shè)計(jì)要求，選用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為。（3）校驗(yàn)轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件：（1/3）/√（KI/Ton）=（1/3）/√（）=ω。設(shè)理想空載啟動(dòng)時(shí)z=0，當(dāng)h=5時(shí)，查附表24得△Cmax/Cb=%，則σn=2%（（12）/1500）（）=%10%。圖41 轉(zhuǎn)速檢測電路原理圖電流檢測電路的主要作用是獲得與主電路電流成正比的電流信號(hào)，經(jīng)過濾波整流后，用于控制系統(tǒng)中。故選取快速熔斷器額定電壓為UFN≥URM/2=400V。轉(zhuǎn)速給定電路可以產(chǎn)生幅值可調(diào)和極性可變的階躍給定電壓或可平滑調(diào)節(jié)的給定電壓。反饋環(huán)方面：模塊IF和模塊nF分別仿真電流反饋和轉(zhuǎn)速反饋。積分器上下限設(shè)為177。10。通過本次課程設(shè)計(jì)，我意識(shí)到只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。本課程設(shè)計(jì)在參考了眾多同學(xué)的設(shè)計(jì)——主要是網(wǎng)絡(luò)上的一些相同專業(yè)的前輩的設(shè)計(jì)——的過程中，漸漸清晰了一套完整的調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，也漸漸地能夠脫離這些前輩們的設(shè)計(jì)，從而獨(dú)立進(jìn)行思考和設(shè)計(jì)，不得不說是一種進(jìn)步。Di2（s）=Ks/（Tss+1）=88/（+1）。1. 電磁部分E（s）=（1/R）/（Tls+1）=（1/）/（+1）=（+1）。圖51 電流轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)仿真模型（二） 仿真參數(shù)輸入*Step time=0Initial value=0Final value=10Sample time=0其它默認(rèn)。 圖44 轉(zhuǎn)速給定電路原理圖零速封鎖器的作用是當(dāng)系統(tǒng)處于停車狀態(tài)時(shí)，即給定電壓為零，同時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也為零時(shí)，將系統(tǒng)中所有調(diào)節(jié)器鎖零，以避免停車時(shí)，由于各調(diào)節(jié)器的零點(diǎn)漂移，致使晶閘管整流電路有微量的輸出，從而使電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)竄動(dòng)現(xiàn)象。綜上，快速熔斷器型號(hào)可選為117NH10A/400V。其電路原理圖如圖42所示。第三章 觸發(fā)器設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用集成觸發(fā)器。（2）轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)增益為：KN=（h+1）/2h2TΣn2=6/252≈。滿足設(shè)計(jì)要求。（4）校驗(yàn)電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件：1/3√（1/TSToi）=1/3√（1/）=ωci。（2）電流環(huán)開環(huán)增益：要求σi≤5%時(shí)，應(yīng)取KITΣi=，故KI=。（4）電磁時(shí)間常數(shù)Tl：已知直流電動(dòng)機(jī)電感為LD=50mH，則電磁時(shí)間常數(shù)Tl=Ll/R=。取C=1000μF。一是根據(jù)電容由整流電源充電與對(duì)負(fù)載電阻放電的周期，再乘上一個(gè)系數(shù)來確定的，另一個(gè)切入點(diǎn)是根據(jù)電源濾波輸出的波紋系數(shù)來計(jì)算的，無論是采用那個(gè)切入點(diǎn)來計(jì)算濾波電容都需要依據(jù)橋式整流的最大輸出電壓和電流這兩個(gè)數(shù)值。UeD綜合（1）（2
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