【正文】 以通過改變線圈匝數(shù)來實現(xiàn)。根據(jù)主電路的不同的接線方式，,從而求的、出變壓器二次側容量。而一次相電流有效值，所以一次側容量。一次相電壓有效值取決于電網電壓。所以變流變壓器的平均容量為。 為各種接線形式時變壓器次級電流有效值和負載電流平均值之比。,且忽略變壓器一二次側之間的能量損耗，故 根據(jù)整流變壓器的特性，即 取3，所以，所以整流變壓器的容量為： 設計時留取一定的裕量，可以取容量為整流變壓器。 整流元件晶閘管的選型正確選擇晶閘管能夠使晶閘管裝置在保證可靠運行的前提下降低成本。選擇晶閘管元件主要是選擇它的額定電壓 和額定電流首先確定晶閘管額定電壓，晶閘管額定電壓必須大于元件在電路中實際承受的最大電壓，考慮到電網電壓的波動和操作過電壓等因素，還要放寬2～3倍的安全系數(shù)，則計算公式： 對于本設計采用的是三相橋式整流電路，晶閘管按1至6的順序導通，在阻感負載中晶閘管承受的最大電壓， 故計算的晶閘管額定電壓為 取。再確定晶閘管額定電流，額定電流有效值大于流過元件實際電流的最大有效值?！?倍。 由此可求出晶閘管的額定電流，其公式為： 可以取額定電流為2A。本設計選用晶閘管的型號為KK2008額定電壓： VDRM 800V 額定電流： IT(AV) 200A門極觸發(fā)電壓：VGT V 門極觸發(fā)電流：IGT 300 mA 第八章 雙閉環(huán)調速系統(tǒng)調節(jié)器的設計 電流調節(jié)器的設計ACR：電流調節(jié)作用的調節(jié)作用：電流環(huán)由ACR和電流負反饋組成的閉環(huán)，其主要作用是穩(wěn)定電流，由于ACR為PI調節(jié)器。所以在穩(wěn)態(tài)的時候，它的輸入電壓，所以在穩(wěn)態(tài)的時候，的數(shù)值上。假設，它的調節(jié)過程如下：它可以保持電流特性不變，自動限制最大電流，能有效抑制電網電壓波動的影響。1. 由于ASR有輸出限幅值，限幅值為，這樣電流的最大值為，當時，電流環(huán)將使電流下降，調節(jié)電位器RP3的電流反饋系數(shù)或整定ASR的輸出限幅值。2. 能夠有效地抑制電網電壓波動的影響。當電網電壓波動引起電流波動，通過ACR的調節(jié)，使的電流很快的恢復原值，在雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中，電網電壓波動對轉速的影響很小，可以忽略。1. 時間常數(shù)的測定：表1 各種整流電路的失控時間（f=50Hz）整流電路形式最大失控時間平均失控時間單相半波2010單相橋式105三相半波三相橋式、六相半波1）整流裝置滯后時間常數(shù)Ts。，三相橋式電路的平均失控時間 Ts=（2）電流濾波時間常數(shù)Toi。，為了基本濾平波頭，應有（1~2）Toi=，因此取Toi=2ms=。（3）電流環(huán)小時間常數(shù)之和。按小時間常數(shù)近似處理，取。（4）電磁時間常數(shù)的確定。由前述已求出電樞回路總電感。 （61）則電磁時間常數(shù) 機電時間常數(shù)2. 選擇電流調節(jié)器的結構根據(jù)設計要求，并保證穩(wěn)態(tài)電流無靜差，可按典型I型系統(tǒng)設計電流調節(jié)器。電流環(huán)控制對象是雙慣性型的，因此可用PI型調節(jié)器，其傳遞函數(shù)為 （83）式中 電流調節(jié)器的比例系數(shù)；電流調節(jié)器的超前時間常數(shù)。檢查對電源電壓的抗擾性能：,，各項指標都是可以接受的，因此基本確定電流調節(jié)器按典型I型系統(tǒng)設計。3. 計算電流調節(jié)器的參數(shù) 電流調節(jié)器超前時間常數(shù)：。電流開環(huán)增益：要求時，取，因此 （84）于是，ACR的比例系數(shù)為(Uc為10v) 轉速反饋系數(shù)電流反饋系數(shù) 4. 校驗近似條件電流環(huán)截止頻率：（1） 晶閘管整流裝置傳遞函數(shù)的近似條件 （86）滿足近似條件。（2） 忽略反電動勢變化對電流環(huán)動態(tài)影響的條件 滿足近似條件。（3） 電流環(huán)小時間常數(shù)近似處理條件 滿足近似條件。5. 計算調節(jié)器電阻和電容，按所用運算放大器取R0=40k，各電阻和電容值為 取C= ，取 （811）按照上述參數(shù)，電流環(huán)可以達到的動態(tài)跟隨性能指標為，滿足設計要求. 典型I型系統(tǒng)動態(tài)跟隨性能指標和頻域指標與參數(shù)的關系參數(shù)關系KT阻尼比超調量0%%%%%上升時間峰值時間相角穩(wěn)定裕度截止頻率1. 確定時間常數(shù)（1）電流環(huán)等效時間常數(shù)1/KI。由前述已知，則 （812）（2）轉速濾波時間常數(shù)，根據(jù)所用測速發(fā)電機紋波情況，取.（3）轉速環(huán)小時間常數(shù)。按小時間常數(shù)近似處理，取 （813）2. 選擇轉速調節(jié)器結構按照設計要求，選用PI調節(jié)器，其傳遞函數(shù)式為 　　 （814）3. 計算轉速調節(jié)器參數(shù)按跟隨和抗擾性能都較好的原則，先取h=5，則ASR的超前時間常數(shù)為 （815）則轉速環(huán)開環(huán)增益 K （816）可得ASR的比例系數(shù)為 轉速截止頻率為 （818）（1）電流環(huán)傳遞函數(shù)簡化條件為 （819）滿足簡化條件。（2）轉速環(huán)小時間常數(shù)近似處理條件為 （820）滿足近似條件。5．計算調節(jié)器電阻和電容 所示，取，則 ,取350 （821） 取 （822） , 取 （823） 含濾波環(huán)節(jié)的PI型轉速調節(jié)器當h=5時，，不能滿足設計要求。實際上，而突加階躍給定時，ASR飽和，不符合線性系統(tǒng)的前提，應該按ASR退飽和的情況重新計算超調量。計算超調量。 典型II型系統(tǒng)階躍輸入跟隨性能指標（按準則確定參數(shù)關系）h345678910%%%%%%%%3k32211111 典型II型系統(tǒng)動態(tài)抗擾性能指標與參數(shù)的關系h345678910%%%%%%%%設理想空載起動時，負載系數(shù)，已知。當時，而調速系統(tǒng)開環(huán)機械特性的額定穩(wěn)態(tài)速降 （824）調速系統(tǒng)開環(huán)機械特性的額定穩(wěn)態(tài)速降 為基準值，對應為額定轉速。根據(jù)式（824）計算得 ， （825）不滿足要求8. 轉速超調的抑制從計算得的退飽和超調量，可知不滿足動態(tài)指標要求，因此需加轉速微分負反饋。加入這個環(huán)節(jié)可以抑制甚至消滅轉速超調，同時可以大大降低動態(tài)速降。在雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中。和普通的轉速調節(jié)器相比，在轉速反饋環(huán)節(jié)上并聯(lián)了微分電容Cdn和濾波電阻Rdn，即在轉速負反饋的基礎上再疊加一個帶濾波的轉速負反饋的基礎上再疊加一個帶濾波的轉速微分負反饋信號。 帶轉速微分負反饋的轉速調節(jié)器: 含有轉速微分負反饋的轉速環(huán)動態(tài)結構框圖轉速微分負反饋環(huán)節(jié)中待定的參數(shù)是和，其中轉速微分時間常數(shù)，轉速微分濾波時間常數(shù)是以選定，只要確定，就可以計算出和了。由工程設計方法，近似計算公式得： （829）設理想空載起動時，負載系數(shù)，已知：設計要求動態(tài)最大超調，取轉速超調量為則： （830） 則微分電容 濾波電阻 9．再次校核動態(tài)速降，帶轉速微分負反饋時，轉速微分時間常數(shù)相對值 又因為設計要求動態(tài)最大轉速降，即則。上述已求出動態(tài)速降的基準值所以 （832），當時，當時，而現(xiàn)在，符合上式（832要求?？芍獫M足要求。從以上分析可得出結論，帶轉速微分負反饋的直流調速系統(tǒng)不僅使轉速超調大大減小，而且大大降低動態(tài)速降。 心得體會通過對直流電動機調速系統(tǒng)設計讓我對運動控制系統(tǒng)及電力電子這兩門課程所講述的知識內容有了更深刻的理解。在設計過程中，查閱了大量的資料，不僅有關于電力電子技術方面的，也有關于電力拖動方面，通過此次設計，讓我深刻地感受到了各門課程之間的聯(lián)系，以及工程設計與理論計算之間的差別，也借由這次設計回顧了電力電子技術這門課程的知識。自己在以后的學習過程當中應多加思考，將所學的不同學科之間的知識聯(lián)系起來。從搜集資料到方案設計，從寫稿到反復修改，期間經歷了喜悅、聒噪、痛苦和彷徨，在寫作課程設計報告的過程中思緒是如此復雜，混亂。如今，伴隨著設計報告的最終成稿，復雜的心情煙消云散。 感謝包老師在課程設計過程中的指導，我的課程設計報告才能夠得以順利完成，由于本人知識淺薄，在本文中的完成過程中參考了電力電子電力電子學有關書籍，在此向本文參考資料的作者表示由衷的感謝。參考文獻[1] 王兆安，黃俊. : 機械工業(yè)出版社,2007[2] 陳伯時. 電力拖動自動控制系統(tǒng). 北京: 機械工業(yè)出版社,2008[3]楊蔭福，段善旭，: 清華大學出版社，2006[4]朱仁初，: 機械工業(yè)出版社，1994[5]機械工程手冊，. 北京:機械工業(yè)出版社，198258