【正文】 感謝每一雙注視過我的眼睛，更加要感謝自己的勤奮努力。 最后要感謝的是我的父母，要是沒有了他們的撫養(yǎng)和栽培，我就不可能有今天，更加談不上搞什么畢 業(yè)設(shè)計。 衷心地感謝我的指導(dǎo)教師，他豐富的知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和細(xì)心全面一絲不茍的指導(dǎo)，對我啟發(fā)巨大，收獲甚多。在畢業(yè)即將離開學(xué)校之際，我的畢業(yè)設(shè)計取的了圓滿的完成，我尤其要感謝以下關(guān)心和支持我的人。 總之，本次畢業(yè)設(shè)計是我在由學(xué)生時代走向職業(yè)人生的第一次極其簡單的小型科研，它帶給我的不僅是查看幾本書那樣的能力，更是理論應(yīng)用實踐的一種基礎(chǔ)能力和常識，為我以后的學(xué)術(shù)研究，管理報告奠定了基礎(chǔ)。其中反饋調(diào)節(jié)部分應(yīng)用到電力電子技術(shù)知識，通過對這個單元電路的設(shè)計，我翻閱了大量的相關(guān)資料和文獻(xiàn)，對對放大器及其放大倍數(shù)、電阻、繼電器、場效應(yīng)管等電子元件有了更深層次的掌握。 本次設(shè)計應(yīng)用到的知識面較廣，橫跨電力拖動，模擬電路技術(shù)，電力電子技術(shù)三個領(lǐng)域。 然后論文討論了直流電動機不可逆調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計原理和方案選擇。沖變壓器不合適； ； 。 f 晶閘管不能觸發(fā)，可能有以下原因： ； ； (如分壓比小，峰點電壓高 )； ； 6。 e 主電路未接電抗器或電抗器電感量不夠，輕載時電流不連續(xù)，電動機供電電壓及轉(zhuǎn)速上升較多；空載時還會出現(xiàn)電動機供電電壓與轉(zhuǎn)速時高時低的振蕩。 c 振蕩器電容 C 過大，移相范圍小，輸出電壓低。 調(diào)試過程中常遇到故障分析 a 單結(jié)晶體管兩基極接反，弛張振蕩器不能正常工作。 若不能滿足則應(yīng)對反饋環(huán)節(jié)及放大器參數(shù)進行調(diào)整。 最后，作出電動機的機械特性。以得到滿意的起動過程。如正常，再將給定電位器置于一定位置，讓電動機在突加給定電壓的情況下起動。 b 按停止按鈕，斷開主電路，換接上電動機電樞負(fù)載，同時接上電流正反饋和電流截止負(fù)反饋電路。 接入電壓負(fù)反饋，慢慢旋動給定電位器，重復(fù)上述過程。 (3)主電路及反饋電路調(diào)試 24 a 主電路輸出端接上燈泡負(fù)載，暫時斷開反饋電路，給定電位器調(diào)到最小，按起動按鈕，接通主電路，對主電路進行調(diào)試。調(diào)節(jié)給定電位器，觀察脈沖移相及移相范圍。 b 閉合扳把開關(guān) ，接通觸發(fā)電路的給定電源。 (2)觸發(fā)電路及勵磁回路的調(diào)試 a 閉合刀開關(guān) Q、給定電路、觸發(fā)電路、勵磁電路接通電源、電源指示燈亮，弱磁保護繼電器動作。 e 用兆歐表測量同步變壓器、脈沖變壓器的絕緣是否完好，用萬用表檢查一次側(cè)、二次側(cè)阻值是否正確。 c 細(xì)致檢查印制電路板，觀察各線條間是否短路或有焊錫粒等，線條有無劃傷及斷開地方，檢查引腳處應(yīng)該裁掉 的銅皮是否裁干凈等。 調(diào)試步驟 (1)調(diào)試準(zhǔn)備 a 首先檢查電路接線是否正確，布線是否合理，熔絲是否正常。 序號 代號 名稱 規(guī)格 數(shù)量 1 1B 二級整流管 IN4004 4 2 1C 電解電容器 1000 VF6? 1 3 2C 電容器 ? F 1 4 3C 電容器 ? F 1 5 7815 集成穩(wěn)壓管 CW7815 1 6 2RP 電位器 Wk 11 、? 1 圖 64 給定電源元件布置圖和元件明 7815 22 a)元件布置圖 序號 代號 名稱 規(guī)格 數(shù)量 1 二極管整流器 2CP15 14 2 R 電阻 620 、 8W 1 3 穩(wěn)壓管 2CW21K 1 4 電阻 24 、 1/4W 1 5 二極管 2CP14 10 6 三極管 3DG6C 1 7 三極管 3AX31C 1 8 單結(jié)晶體管 BT33F 1 序號 代號 名稱 規(guī)格 數(shù)量 9 C 電容器 1 10 電解電容器 47 、 63V 2 11 電解電容器 47 、 63V 1 12 電阻 2k 2 3RP5RPgR4RP4R4V6VD2C 23 13 電阻 63 、 1/4W 1 14 電阻 1/4W 1 15 TP 脈沖變壓器 1 b)元件明細(xì)表 圖 65 觸發(fā)電路元件布置圖和元件明細(xì)表 由于電路簡單，僅一塊底板，故不用再畫總裝圖。 圖 61 面板布置圖 圖 62 中 A、 B 的布置如圖 63 所示。對于不需 要經(jīng)常調(diào)節(jié)的電位器應(yīng)放在箱內(nèi)或放在印制電路板上，一般用實芯鎖緊電位器，調(diào)好后鎖緊，如電壓、電流、電流截止反饋電位器及弱磁保護調(diào)節(jié)電位器均屬這種情況。為減輕重量，使控制箱擺放方便，可把主變壓器放在箱體外面。 (4)選用 型信號指示燈。 (2)接觸器 由于直流調(diào)速系統(tǒng)一般均為減壓起動，對接觸器而言屬于輕任務(wù)工作，再考慮主變壓器二次電流為 故選用 CJ1020，線圈電壓為 220V的交流接觸器。因制動時間很短，通過制動電阻的電流可按額定電流的20%估算。 控制電路圖如圖 所示?？紤]調(diào)試方便，應(yīng)先接通勵磁及觸發(fā)電路，然后再接通主電路。 18 5 繼電器 接觸器控制電路設(shè)計 由于晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)的繼電器 接觸器的控制電路簡單，故可用經(jīng)驗分析法進行設(shè)計。 由于整流輸出電壓脈動很大，使反饋信號中含有脈動分量，造 成放大器不能正常工作，為此在放大器輸入端需加濾波， 3C 就是起濾波作用的。又因為 iU =(~)U 由因負(fù)載不大，可取 VVU iU ??? 給定電位器 1RP 取 ? 、 1W 與 ?kRP 、 1W 串聯(lián)，這里 2RP是用來整定最低給定電壓，以防止失控。 給定環(huán)節(jié)的計算 給定環(huán)節(jié)電路如圖 所示。為此，對電流截止反饋信號必須濾波，電容 C2 就是起這個作用的。主電路電流小于截止電流時， 4V 截止，系統(tǒng)又自動恢復(fù)正常工作。電流截止負(fù)反饋信號可通過電位器 3RP 進行調(diào)整。 )1(2 0 018 0 0 2 0 02 0 K KRK r ?? ???? ? ? 16 電流截止負(fù)反饋電路如圖 所示。與 R 并聯(lián)的電流正反饋信號電位器，在阻值遠(yuǎn)大于 R 的前提下，盡量取較小值 這里取 100? 、 1W 電位器即可滿足要求。 最后確定系統(tǒng)參數(shù)如下： 電流反饋系數(shù) ： 1?? 電壓反饋系統(tǒng)： ?? 電流反饋信號電阻： ??? , 取R 、 10W 四只電阻并聯(lián)使用。 MRP 1R+Id 15 在設(shè)計中，如果無法用實驗實測處特性時，可用下式進行估算，即 iNNdo RIUKU ?? (42) 初步確定整流裝置的內(nèi)阻 iR ，由式 (43)得 ???? ???? 1313 N NdoI UUiR 將各已知參數(shù)代入可得， 取不同 R、 ?? 的值，可計算出所需的 K 值，并進一步確定 spKK值，列表如下： 表 晶閘管放大倍數(shù) 選擇 計算 ? ? ?/R ?K ?spKK 1100 1226 521 738 由上表可知， ?? 時，所需 spKK 值較小，比較容易實現(xiàn)。 ? = Ngddfu UUUU max? (41) 由于放大器輸入電壓最多為 10~20V，因此可取給定電源電壓為15V，即 VUgd 15max ? 。實際上提高 ? 的可能性是有限的，考慮到 gdfu UU ? ，而且它們均加在放大器的入口，電壓不能太高，最多為 (10~20V)，可是電動機的額定電壓 NU ，一般均在 100V 以上，必須經(jīng)過衰減才能當(dāng)作反饋信號。 電壓負(fù)反饋與電流正反饋環(huán)節(jié)如圖 所示。選用的同步變壓器如圖 所示 圖 同步變壓器 ~220 V17 .7V,113 mA~60 V,65 mA~,160 mA~,160 mA~ 14 4 反饋電路參數(shù)的選擇與計算 反饋方式選擇原則應(yīng)是在滿足調(diào)速指標(biāo)要求下的前提下，選擇最簡單的反饋方案。 同步變壓器的選擇也不用詳細(xì)計算，因觸 發(fā)電路最大取用電流不會超過 50mA，而同步變壓器同步電壓可選 60V，這樣只要同步變壓器的容量大于 (60 )VA=3VA 即可。為此應(yīng)在 RP 的下邊串一只固定電阻，使脈沖不會超出移相范圍，保證觸發(fā)電路工作可靠，但缺點就~ 60 VA BC1R1VD2R 5R2R1V6R4VD2VD3VD1gU2gU 13 是轉(zhuǎn)速可能調(diào)不到零。脈沖變壓器也不用重新設(shè)計，只要在市場上買一只能觸發(fā)相當(dāng)相當(dāng) 50A晶閘管的容量，二次側(cè)具有兩組輸出的脈沖變壓器就行了。單結(jié)晶體管選用 BT35D，它的最大瞬時發(fā)射極電 流為 2A。若削波電壓選 20V，單結(jié)晶閘管的分壓比 ?? ，則脈沖變壓器一次電壓約為 11V。由產(chǎn)品目錄查得 KP20 晶閘管的最大觸發(fā)電壓小于 ，最大觸發(fā)電流小于 100mA。選用的單結(jié)晶體管觸發(fā)電 路如圖 所以。 12 3 觸發(fā)電路元件參數(shù)的選擇 目前單結(jié)晶體管觸發(fā)電路應(yīng)用較多，元件參數(shù)可參照有關(guān)電路進行選用，一般不用重新計算。 為實現(xiàn)弱磁保護，在勵磁回路中串入了欠電流繼電器 KA，通過 IRP調(diào)整動作電流?？捎杀聿榈?K=，再求額定電流： AAKII LAVD ~)2~()2~()( ????? 取 1A，故 選用 ZP16 的整流二極管即可。的選擇。 勵磁電路如圖 所示。 2) 與 元 件 串 聯(lián) 的 快 速 熔 斷 器 的 選 擇 由于，AII ?? AAIIT ??? ,故選用 RLS50 的熔斷器，熔體電流為 50A。 b:快速熔斷器熔體的額定電流 (有效值 ) FUI 應(yīng)小于 )(AVTI ( )(AVTI為被保護晶閘管的通態(tài)的平均電流 )。 快速熔斷器的選擇主要考慮下述兩個方面。 快速熔斷器的斷流時間短，保護性能較好，是目前應(yīng)用最普遍的保護措施。 10 過電流保護 過電流保護措施很多，其中限流保護措施將在反饋控制電路中介紹。 晶閘管及整流二極管兩端的過電壓保護 由參考文獻(xiàn)上獲得晶閘管過電壓保護參數(shù)估計值如表 表 晶閘管過電壓保護參數(shù) 晶閘管額定電流 /A 10 20 50 100 200 500 1000 電容 / F? 1 2 電阻 /? 100 8 40 20 10 5 2 依據(jù)上面表格可以