【正文】 電機(jī)的啟動dI過程中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器經(jīng)歷了飽和、退飽和、不飽和三種狀態(tài)。如圖 10 為電流環(huán)結(jié)構(gòu)圖圖 10 電流環(huán)結(jié)構(gòu)圖 確定時間常數(shù)rVnIRUCNae min/?????sGDTmem ??sRLl .???（1）脈寬調(diào)制器和 PWM 變換器的滯后時間常數(shù) 與傳遞函數(shù)的計算PWMT開關(guān)頻率 f 選為 。R0/2R0/2R0/2R0/2RnRbalCnConConUi*Un*Un圖 9 轉(zhuǎn)速反饋電路 泵升電壓限制當(dāng)脈寬調(diào)速系統(tǒng)的電動機(jī)減速或停車時,儲存在電機(jī)和負(fù)載傳動部分的動能將變成電能，并通過 PWM 變壓器回饋給直流電源。圖 4 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖實際上，在正常運行時，電流調(diào)節(jié)器是不會達(dá)到飽和狀態(tài)的。電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)體現(xiàn)在驅(qū)動電壓正、負(fù)脈沖的寬窄上。10V。（2）、電樞回路總電阻 R=2Ω,調(diào)速系統(tǒng)的最小負(fù)載電流 =1A。在一個開關(guān)周期內(nèi)，當(dāng) 時，1423ggUU??0ont??晶體管 、 飽和導(dǎo)通而 、 截止，這時 。一般存在兩種狀況：飽和——輸出達(dá)到限幅值；不飽和——輸出未達(dá)到限幅值。 相當(dāng)于一般負(fù)載的情況，1id脈動電流的方向始終為正； 相當(dāng)于輕載情況，電流可在正負(fù)方向之間脈動，2id但平均值仍為正，等于負(fù)載電流。m，電樞電阻 Ra= ，電樞回路總電感 L=，額定?電流 =6A，額定電壓 =110V。? 電流檢測單元本系統(tǒng)要求電流檢測不但要反映電樞電流的大小而且還要反映電流極性，所以選用霍爾電流傳感器。圖 15 電機(jī)正反轉(zhuǎn)時仿真圖 圖 16 上圖電流波形，下圖轉(zhuǎn)速波形 圖 17 上：給定電流，中：電流轉(zhuǎn)速，下：電流調(diào)節(jié)器輸出從圖 16 可以看出，帶載啟動時轉(zhuǎn)速到達(dá)穩(wěn)態(tài)時間比空載時長，系統(tǒng)從正轉(zhuǎn)啟動到反轉(zhuǎn)運行過程中，圖 16 表示的轉(zhuǎn)速和電樞電流對轉(zhuǎn)速給定 Un*的響應(yīng)波形。13ciml? sT???（3）要求 ，3ciPWMoi??現(xiàn) 。在不希望使用大量電容器（在容量為幾千瓦的調(diào)速系統(tǒng)中，電容至少要幾千微法）從而大大增加調(diào)速裝置的體積和重量時，可以采用由分流電阻 R 和開關(guān)管 VT 組成的泵升電壓限制電路，用 R 來消耗掉部分動能。所以本文選擇方案二作為設(shè)計的最終方案。當(dāng) 時， 為正，電動?~?12???機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng) 時， 為負(fù)，電動機(jī)反轉(zhuǎn)；當(dāng) 時， ，電動機(jī)停止?？傮w方案簡化圖如圖 1 所示。額定轉(zhuǎn)速 n=1000r/min，nomInomU電流過載倍數(shù) λ=2。這是電動機(jī) M 兩端電壓 的極性隨ABU開關(guān)器件驅(qū)動電壓的極性變化而變化。4）低速平穩(wěn)性好，每個開關(guān)器件的驅(qū)動脈沖仍較寬，有利于保證器件的可靠導(dǎo)通。這時電動機(jī) M 兩端電壓 Uab 的極性隨開關(guān)器件驅(qū)動電壓極性的變化而變化，其控制方式有雙極式、單極式、受限單極式等多種，本設(shè)計用的是雙極性控制的可逆 PWM 變換器。在這里是：先從電流環(huán)人手，首先設(shè)計好電流調(diào)節(jié)器，然后把整個電流環(huán)看作是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的一個環(huán)節(jié)，再設(shè)計轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器。 反饋單元 轉(zhuǎn)速檢測裝置選擇選測速發(fā)電機(jī) 永磁式 ZYS231/110 型，額定數(shù)據(jù)為P=，U=110V，I=，n=1900r/min。圖 17 給出了電流給定波形、電流反饋波形和電流調(diào)節(jié)器輸出波形，圖 18 為速度給定信號、速度反饋波形和速度調(diào)節(jié)器輸出波形。 轉(zhuǎn)速環(huán)的設(shè)計 確定時間常數(shù)（1）電流環(huán)等效時間常數(shù)為 ???（2）取轉(zhuǎn)速濾波時間常數(shù) .5ons（3） s???? ASR 結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)穩(wěn)態(tài)無靜差及其他動態(tài)指標(biāo)要求，按典型 II 型系統(tǒng)設(shè)計轉(zhuǎn)速環(huán)，ASR選用 PI 調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為 1()nASRsWK???圖 11 速度環(huán)結(jié)構(gòu)圖 選擇 ASR 參數(shù)取 h=5，則 ?????221875..NnKs????則 ()???????? 校驗近似條件 ??????（1）要求 ，現(xiàn) 。 整流二極管的選擇根