【正文】 圖48 加入微分負(fù)反饋的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器原理圖　　取Todn=Ton，再將濾波環(huán)節(jié)都移到環(huán)內(nèi)，并按小慣性環(huán)節(jié)處理，得簡(jiǎn)化后的結(jié)構(gòu)框圖如圖49所示?！　〗尤朕D(zhuǎn)速環(huán)內(nèi)，電流環(huán)等效環(huán)節(jié)的輸入量應(yīng)為，因此電流環(huán)在轉(zhuǎn)速環(huán)中應(yīng)等效為：(49)這樣，原來是雙慣性環(huán)節(jié)的電流環(huán)控制對(duì)象，經(jīng)閉環(huán)控制后，可以近似地等效成只有較小時(shí)間常數(shù)的一階慣性環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)多環(huán)控制系統(tǒng)的一般原則是：先內(nèi)環(huán)后外環(huán)。過電流分為過載和短路兩種情況。變壓器二次側(cè)相電壓計(jì)算： (31)取實(shí)際二次側(cè)電壓值，則變壓器的變比： (32)因?yàn)樨?fù)載為直流電動(dòng)機(jī)帶電感，所以輸出電流平均值波形近似為一條直線，即平均值數(shù)值上與有效值相等，故 (33)根據(jù)三相全控橋變壓器二次側(cè)電流的有效值的計(jì)算公式： (34)可得，變壓器一次側(cè)電流有效值。交流電動(dòng)機(jī)和直流發(fā)電機(jī)組成機(jī)組，獲得可調(diào)的直流電壓。在此過程中ASR很快進(jìn)入并保持飽和狀態(tài)，ACR一般不飽和。在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，電流調(diào)節(jié)器不會(huì)達(dá)到飽和狀態(tài)。 反饋閉環(huán)的引入設(shè)計(jì)對(duì)系統(tǒng)調(diào)速范圍和帶載特性有較高的要求。對(duì)于要求在一定范圍內(nèi)無級(jí)平滑速度調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，以調(diào)節(jié)電樞供電電壓最為廣泛。圖21 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)ASR—轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ACR—電流調(diào)節(jié)器 TG—測(cè)速發(fā)電機(jī)TA—電流互感器 UPE—電力電子變換器 Un*—轉(zhuǎn)速給定電壓Un—轉(zhuǎn)速反饋電壓 Ui*—電流給定電壓 Ui—電流反饋電壓為了獲得良好的靜、動(dòng)態(tài)性能，滿足設(shè)計(jì)靜特性良好，無靜差的要求，轉(zhuǎn)速和電流兩個(gè)調(diào)節(jié)器一般都采用PI調(diào)節(jié)器，這樣構(gòu)成的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的電路原理圖如圖22所示。圖26 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)啟動(dòng)過程的轉(zhuǎn)速和電流波形1) 第I階段(0t1)電流上升階段當(dāng)突加給定電壓后，上升，調(diào)節(jié)器的跟隨作用使各參數(shù)上升，當(dāng)小于負(fù)載電流時(shí)，電機(jī)還不能轉(zhuǎn)動(dòng)。雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性在負(fù)載電流小于Idm時(shí)表現(xiàn)為轉(zhuǎn)速無靜差，轉(zhuǎn)速負(fù)反饋起主要調(diào)節(jié)作用；當(dāng)負(fù)載電流達(dá)到Idm后，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和，電流調(diào)節(jié)器起主要調(diào)節(jié)作用，系統(tǒng)表現(xiàn)為電流無靜差，得到過電流的自動(dòng)保護(hù)。為得到零線，變壓器二次側(cè)必須接成星型，而一次側(cè)接成三角形，這樣可以避免三次諧波電流流入電網(wǎng)，減少對(duì)電源的干擾。它總共有18只管腳，管腳排列示意圖如圖33所示。這樣的濾波傳遞函數(shù)可用一階慣性環(huán)節(jié)來表示，其濾波時(shí)間常數(shù)按需要選定，以濾平電流檢測(cè)信號(hào)為準(zhǔn)。 電流調(diào)節(jié)器的實(shí)現(xiàn)含給定濾波和反饋濾波的PI型電流調(diào)節(jié)器原理圖如圖44所示，圖中Ui*為電流給定電壓，為電流負(fù)反饋電壓，調(diào)節(jié)器的輸出就是電力電子變換器的控制電壓Uc。轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋能抵制甚至消滅轉(zhuǎn)速超調(diào)，同時(shí)可以大大降低動(dòng)態(tài)速降。由于，而且已選定，只要確定，就可以計(jì)算出Cdn和Rdn了。 由此可見，ASR也應(yīng)該采用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為(411)式中　Kn—轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)； tn—轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù)。故為設(shè)計(jì)計(jì)算方便，對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)作以下近似處理：忽略反電動(dòng)勢(shì)的動(dòng)態(tài)影響；等效成單位負(fù)反饋系統(tǒng)；小慣性環(huán)節(jié)近似處理。采用快速熔斷器是電力電子裝置中最有效應(yīng)、應(yīng)用最廣泛的一種過電流保護(hù)措施。因此在使用時(shí)應(yīng)按照實(shí)際波形的電流與通態(tài)平均電流所造成的熱效應(yīng)相等，即有效值相等的原則來選取晶閘管的此項(xiàng)電流定額，并留有一定的裕量。3) 直流斬波器或脈寬調(diào)制變換器。同時(shí)，電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)E也按線性增長(zhǎng)，對(duì)電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)產(chǎn)生一個(gè)線性漸增的擾動(dòng)量。圖24 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的靜特性圖1) 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器不飽和此時(shí)，兩個(gè)調(diào)節(jié)器都不飽和，穩(wěn)態(tài)時(shí)，它們的輸入偏差電壓都是零，因此 (21) (22)由式(21)可得 (23)即是圖24所示靜特性的CA段。另外，反饋控制體統(tǒng)具有良好的抗干擾性能，它能有效地抑制一切被反饋環(huán)所包圍的前向通道上的擾動(dòng)，并且完全服從給定作用。上式中，Ke是常數(shù)，電流I是由負(fù)載決定的，因此調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有三種方法：1) 調(diào)節(jié)電樞供電電壓U。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(gè)調(diào)節(jié)器，分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電樞電流，即分別引入轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和電流負(fù)反饋。因此，分析雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能時(shí)，有必要首先探討系統(tǒng)的啟動(dòng)過程。此后,電動(dòng)機(jī)開始在負(fù)載的阻力下減速，直到穩(wěn)定。裝置主要包括變壓器、晶閘管整流橋、晶閘管觸發(fā)電路以及相關(guān)的保護(hù)電路。 關(guān)于觸發(fā)電路隨著集成電路制作技術(shù)的提高，晶閘管觸發(fā)電路的集成