【正文】 型號(hào)選擇 ................................................................ 8 2) 主電路保護(hù)元件的參數(shù)計(jì)算及選型。 9. 動(dòng)態(tài)指標(biāo)：電流超調(diào)量 σi≤15%，空載起動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量 σn≤10%。 6. 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，電流調(diào)節(jié)器（ ASR， ACR）具有抗干擾濾波能力，穩(wěn)態(tài)運(yùn)行無(wú)靜差。 4. 分析反向制動(dòng)過(guò)程的各點(diǎn)極性變化和兩組整流裝置的工作狀態(tài)。 2. 各環(huán)節(jié)的特點(diǎn)和參數(shù)選擇。 3. 掌握設(shè)計(jì) 的一般方法。 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。 電流反饋系數(shù)：β =（≈ 10V/）。 電樞回路總電阻： R=。 自動(dòng)控制系統(tǒng)課程 設(shè)計(jì)報(bào)告 課程名稱(chēng)： 自動(dòng)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 配合控制的有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 專(zhuān) 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí) 學(xué) 生 指導(dǎo)教師 題 目 配合控制的有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 子 題 設(shè)計(jì)時(shí)間 2021年 11月 3 日 至 2021年 11月 14日 共 1 周 設(shè)計(jì)要求 直流電動(dòng)機(jī)基本參數(shù)如下： 直流電動(dòng)機(jī)： 220V， 36A， 1460r/min， Ce=，允許過(guò)載倍數(shù)λ =。 晶閘管裝置放大系數(shù)： Ks=33。 時(shí)間常數(shù)： Tl=， Tm=。 轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)：α =（≈ 10V/Nnom）。 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。 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. 按設(shè)計(jì)思想，敘述設(shè)計(jì)過(guò)程。 5. 詳細(xì)分析配合控制有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程。 8. 穩(wěn)態(tài)指標(biāo)：無(wú)靜差。 A1號(hào)圖紙（ 8個(gè) A4）繪制所設(shè)計(jì)的原理圖；原理圖 要求清楚、工整，含器件參數(shù)。 ............................................................11 3) 抑制環(huán)流電抗器參數(shù)的計(jì)算 ......................................................................... 14 4) 晶閘管脈沖觸發(fā)電路設(shè)計(jì)： ......................................................................... 16 5) 電機(jī)勵(lì)磁回路設(shè)計(jì)： ................................................................................... 18 6) 轉(zhuǎn)速檢測(cè)及反饋環(huán)節(jié) ................................................................................... 18 三、 控制回路的設(shè)計(jì) ............................................................................................. 19 1) 電流調(diào)節(jié)器 ACR 的設(shè)計(jì) ............................................................................. 19 2) 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì) ....................................................................................... 22 3) 控制器輸出限幅環(huán)節(jié) ................................................................................... 26 4) 反相器設(shè)計(jì) ................................................................................................. 26 5) 電流反饋環(huán)節(jié) .............................................................................................. 26 四、 直流穩(wěn)壓供電電源的設(shè)計(jì) ............................................................................... 27 6) 工作原理 ..................................................................................................... 27 五、 操作及系統(tǒng)故障保護(hù)回路的設(shè)計(jì) ..................................................................... 28 六、 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................ 29 一、 配合控制的有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng) 概述及工作原理 1) 系統(tǒng)概述 有許多生產(chǎn)機(jī)械要求電動(dòng)機(jī)既能正轉(zhuǎn)，又能反轉(zhuǎn)，而且常常還需要快速地起動(dòng)和制動(dòng)，這就需要電力拖動(dòng)系統(tǒng)具有四象限 運(yùn)行的特性，也就是說(shuō)，需要可逆的調(diào)速系統(tǒng)。由于晶閘管的單向?qū)щ娦裕枰赡孢\(yùn)行時(shí)經(jīng)常采用兩組晶閘管可控整流裝置反并聯(lián)的可逆線(xiàn)路。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。 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)。為此，在起動(dòng)（或制動(dòng)）過(guò)渡過(guò)程中，始終保持電流為允許的最大值，使調(diào)速系統(tǒng)以最大的加（減）速度運(yùn)行。這類(lèi)理想的起動(dòng)（制動(dòng)）過(guò)程如下圖。 A S R A C R U P E MT G*nU nU *iU cU+++iU 圖 14 轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)原理圖 β A S R A C R*nU nU 0dU++R*iU iU dI+ eC1β nE 圖 15 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 11?sToiA S R+A C R11 ?onsT+1?sTKss+ 1/1?sTRl+1?sTRm Ce1??*nU )(SIdL)( sE)(0sUd)(sUc)(sUi圖 16 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 3. 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn) 1) 具有良好的靜特性 (接近理想的“挖土機(jī)特性” )。 4) 由兩個(gè)調(diào)節(jié)器分別調(diào)節(jié)電流和轉(zhuǎn)速。 3) VM 調(diào)速系統(tǒng)工作原理分析： VFA+ VR 圖 17 VM調(diào)速系統(tǒng)原理圖 系統(tǒng)的起動(dòng)和運(yùn)行過(guò)程與不可逆雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)相同，在突加給定信號(hào)nU*為正時(shí)，正組橋工作于整流狀態(tài)，反組橋工作于逆變狀態(tài)，由正組橋向電動(dòng)機(jī)提供正向電流，電動(dòng)機(jī)經(jīng)歷電流上升、恒流升速和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)三個(gè)階 段后，進(jìn)入正轉(zhuǎn)穩(wěn)定運(yùn)行階段，反組橋僅有少量脈動(dòng)環(huán)流通過(guò)。 可逆系統(tǒng)的特點(diǎn)在于反轉(zhuǎn)制動(dòng)過(guò)程，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)需要改變轉(zhuǎn)矩的方向，由Ne ICeT ??改變轉(zhuǎn)矩方向即需要改變電 樞電流的方向，由于電樞回路存在著電感，電樞電流的流向改變則要經(jīng)歷電流的下降和反向電流上升和建立的過(guò)程。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。 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)。 (2)它組反接制動(dòng)階段。在這階段中，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速開(kāi)始下降，正組整流器同樣由于不能通過(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)，處于待逆變狀態(tài)。 在反接制動(dòng)階段中由于電流上升很快，當(dāng)電流反饋大于電流給定值時(shí)，電流調(diào)節(jié)器的輸出 Uc 又改變極性，使正組整流器處于待整流狀態(tài)，反組整流器處于逆變狀態(tài)，這時(shí)由于電樞反電動(dòng)勢(shì)與整流器輸出電壓反向相反，且電樞反電動(dòng)勢(shì)大于整流器輸出電壓，這時(shí)