【正文】 ⑷電路狀態(tài)指示電路電阻 R7發(fā)光二極管 DS電阻 R8 R8 DS2 和 DS3 構(gòu)成電路指示電路，其中電阻 R7發(fā)光二極管 DS1 指示電路整流、濾波后平滑直流電壓的狀態(tài)情況；電阻 R8 DS2 和電阻 R8 DS3 指示平滑直流電穩(wěn)壓后輸出恒穩(wěn)直流電的狀態(tài)情況。按 ASR退飽和的情況重新計(jì) 算超調(diào)量。下 型號(hào) 輸出斜率 )min( 1??? krV 線性誤差 (%) 最大工作轉(zhuǎn)速)min*( 1?r 紋波系數(shù) (%) 輸出電壓不對(duì)稱(chēng)度 (%) 最小負(fù)載電阻 (?k ) 1 級(jí) 0 級(jí) 55CYH02 6? = = 2021 =1 =1 10 表 25 55CYH02 測(cè)速發(fā)電機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù) 三、 控制回路的設(shè)計(jì) 11?sT oiA S R+A C R11?onsT+1?sTKss+ 1/1?sTRl+1?sTRm Ce11?sT oi?1?sT on?*nU )(SIdL)( sE)(0sUd)(sUc)(sUi圖 31 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 1) 電流調(diào)節(jié)器 ACR 的設(shè)計(jì) 11?sToi+A C R1?sTKss 1/1?sTRl 1?sToi?*iU )(sUc )(sId+11?sToiA C R)1)(1(/?? sTsTRKlSs+A C R)1)(1(/?? ? sTsTRKils??)(* sUi )(sUc?)(* sUi)(sId)(sId( a )( b )( c ) 圖 32 電流環(huán)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖及其簡(jiǎn)化 忽略反電動(dòng)勢(shì)的影響 （ b）等效成單位負(fù)反饋系統(tǒng) （ c）小慣性環(huán)節(jié)近似處理 1） 確定時(shí)間常數(shù) Ts 通過(guò)查下表 31 得 sTs ? 整流電路形式 最大失控時(shí)間 平均失控時(shí)間 單相半波 20 10 單相橋式 10 5 三相半波 三相橋式 表 31 。 1） 觸發(fā)信號(hào)應(yīng)有一定的功率及寬度，以確保晶閘管在各種條件下均能可靠地觸發(fā)并導(dǎo)通 2） 為使晶閘管在每個(gè)周期都在相同的控制角α下觸發(fā)導(dǎo)通，觸發(fā)脈沖必須與電源同步，也就是說(shuō)觸發(fā)信號(hào)應(yīng)與電源保持固定的相位關(guān)系。因此，一般只用壓敏電阻作過(guò)電壓保護(hù)可以按照下式來(lái)計(jì)算所需要的壓敏電壓： bcaVV mA ? a=表示電源電壓波動(dòng)系數(shù)一般取 V=表示 電路直流工作電壓（交流時(shí)為有效值） B=壓敏電阻的公差，一般取 C=表示元件的老化系數(shù)一般取 代入數(shù)據(jù)計(jì)算得 : VbcaVVmA ????? 查壓敏電阻的規(guī)格表，選擇型號(hào)為 DC 385V的 MYG32D471K 的壓敏電阻。 代入數(shù)據(jù)計(jì)算得 mHIUL dN 2 ?? 其中電動(dòng)機(jī)電樞的電感量為： mHRTL ala * ??? 因此無(wú)需電抗器即可滿足要求。 主電路選用的變壓器一次側(cè)繞組采用 △聯(lián)接，二次側(cè)采用 Y聯(lián)接。因此，電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)制動(dòng)過(guò)程可以分為本橋逆變、它組反接制動(dòng)和它組回饋制動(dòng)三個(gè)主要階段，現(xiàn)以正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)的過(guò)程給予說(shuō)明。配合控制消除平均直流環(huán)流的原則是正組整流裝置處于整流狀態(tài)，即為正時(shí)，強(qiáng)迫使反組工作在逆變狀態(tài)，即為負(fù)，且幅值與相等，使逆變電壓把整流電壓頂住，則直流平均環(huán)流為零。 2. 掌握有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的制動(dòng)和反向過(guò)程，了解配合控制有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)合，優(yōu)缺點(diǎn)和工作原理。 3. 掌握設(shè)計(jì) 的一般方法。 VFA+ VR 圖 11 VM 可逆調(diào)查 速系統(tǒng) 2) 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)概述 1. 單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)存在的問(wèn)題 *nUnU 0dU+RdI+ eC1α nESKCU 圖 12 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖 ( dcrd II ? ) 1) 用一個(gè)調(diào)節(jié)器綜合多種信號(hào)，各參數(shù)間相互影響， 2) 環(huán)內(nèi)的任何擾動(dòng)，只有等到轉(zhuǎn)速出現(xiàn)偏差才能進(jìn)行調(diào)節(jié)，因而轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)降落大。 (1)本組逆變階段。電網(wǎng)一次側(cè)線電壓為380V。 2) 主電路保護(hù)元件的參數(shù)計(jì)算及選型。 3. 晶閘管過(guò)電壓保護(hù)： 圖 23 晶閘管阻容吸收保護(hù)電路原理圖 為了抑制晶閘管的換相過(guò)電壓，并限制電路電壓上升率 dtdu （ dtdu 過(guò)大會(huì)導(dǎo)致晶閘管誤導(dǎo)通），確保晶閘管安全工作，需要在晶閘管兩端并聯(lián) RC 阻容吸收網(wǎng)絡(luò)。 3） 為了防止晶閘管裝置在逆變狀態(tài)工作中逆變角 β太小而導(dǎo)致?lián)Q流失敗，出現(xiàn)“逆變顛覆”現(xiàn) 象，必須在控制電路中進(jìn)行限幅，形成最小逆變角 min? 保護(hù)，同時(shí)對(duì) α角也應(yīng)實(shí)施 min? 保護(hù)，以免出現(xiàn) ??? 而產(chǎn)生直流平均環(huán)流，通常取 ?30minmin ?? ?? 。三相橋式電路每個(gè)波頭的時(shí)間是 ,為了基本濾平波頭。 mnNbbbn TTnnzCCnnCC ????????*m a x*m a x ))((2)( ?? 其中 Nn? 為調(diào)速系統(tǒng)開(kāi)環(huán)機(jī)械的額定穩(wěn)態(tài)速降，edNN CRIn ?? 由上面調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)過(guò)過(guò)程已知： 當(dāng) 5?h 時(shí) ,查典型型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)抗干擾性能指標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系表可得 % ??bCC 允許過(guò)載倍數(shù) ?? ，轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù) sT n ?? 電機(jī)額定轉(zhuǎn)速： min/1460r ， 電樞回路總電阻 ?? ，機(jī)械時(shí)間常數(shù) sTm ? 電機(jī)勵(lì)磁常數(shù) rVC e m in / ?? 設(shè)理想空載超動(dòng)是 0?z ， 代入計(jì)算得 %10%))((2)( *m a x*m a x ?????????? ?mnNbbbn TTnnzCCnnCC ?? 能滿足設(shè)計(jì)要求。 ⑸保護(hù)電路熔斷器構(gòu)成電路交流過(guò)流與直流過(guò)流保護(hù)電路。二極管 D D3 起保護(hù)集成電路 IC 的作用。 h 3 4 5 6 7 8 9 10 (%)? Ttr/ Tts/ k 3 2 2 1 1 1 1 1 表 36 典型Ⅱ型系統(tǒng) 階 躍輸入跟隨性能指標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系表 當(dāng) 5?h 時(shí)，由查上表得超調(diào)量 %10% ??? 不能滿足要求。 本設(shè)計(jì)中電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速為 1000r/min，選用 55CYH02 型號(hào)的測(cè)速發(fā)電機(jī)即可滿足要求。另外，觸發(fā)脈沖產(chǎn)生電路還應(yīng)滿足以下一些要求。以下是其技術(shù)參數(shù)： 型號(hào) 最大連續(xù)工作 電壓 壓敏電壓 最大限制 電壓 通流容量（ 8/20u s） 最大能量 （ J） 額定功率 電容量 AC(V) DC(V) Vp(V) lp(A) 1 次 (A) 2 次 (A) 10/ 1000us 2ms (W) 1KH Z (pF) MYG32D471K 300 385 470(423517) 775 200 25000 20210 380 2800 表 23 MYG32D471K 技術(shù)參數(shù)表 2. 直流側(cè)過(guò)電壓保護(hù) VF12 圖 22 直流側(cè)過(guò)壓保護(hù) 直流側(cè)過(guò)電壓保護(hù)可以用阻容或壓敏電阻，但采用阻容保護(hù)容易影響系統(tǒng)的快速性，并造成 dtdi 加大（上升率大會(huì)使晶閘管誤導(dǎo)通）。 對(duì)于三相橋式整流電路，總電感量的計(jì)算公式為： mindIUL ? 一般情況下 mindI 為電動(dòng)機(jī)額定電流 的 10% ~ 5% 。另外，合適的輸入電壓可以使得晶閘管在較大的功率因數(shù)下運(yùn)行；變壓器的隔離作用還可以抑制由變流器進(jìn)入電網(wǎng)的諧波成分，減小對(duì)電網(wǎng)的污染。由于電感是儲(chǔ)能元件，電感儲(chǔ)能與電流有關(guān)，因此電流下降就意味著電感儲(chǔ)能的釋放，電流上升就意味著電感的儲(chǔ)能增加的過(guò)程。 采用兩組晶閘管反并聯(lián)的可逆 VM 系統(tǒng)，如果兩組裝置的整流電壓同時(shí)出現(xiàn)，便會(huì)產(chǎn)生不流過(guò)負(fù)載而直接在兩組晶閘管之間流通的短路電流，稱(chēng)作環(huán)流。 設(shè)計(jì)目的： 1. 通過(guò)課程設(shè)計(jì)掌握配合控制有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)方法。 設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1. 配合控制有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的工作原理。 3) 電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)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)，起動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)。 當(dāng)轉(zhuǎn)速給定由正變負(fù)時(shí)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出即電流調(diào)節(jié)器的輸入iU*改變極性，從而電流調(diào)節(jié)器 的輸出cU改變符號(hào)，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(dòng)勢(shì)維持電樞正轉(zhuǎn)回路電流的流通，電動(dòng)機(jī)的正向迅速電流下降，電感儲(chǔ)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(guò)反向電流，除少量脈動(dòng)環(huán)流外，沒(méi)有負(fù)載電流通過(guò)，處于待整流狀態(tài)。 整流變壓器二次相電壓的?2U選擇： 注意 U2過(guò)高會(huì)使得設(shè)備運(yùn)行中為保證輸出直流電壓符合要求而導(dǎo)致控制角過(guò)大，使得功率因數(shù)小，如果 U2 選擇過(guò)小又會(huì)導(dǎo)致在觸發(fā)角 min??? 的情況下仍然得不到要求的直流電壓。