【正文】 .........................................................5 課題的提出及研究意義 .................................................................................................6 課題分析與研究計(jì)劃 .....................................................................................................8 社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益 .................................................................................................................8第 2 章 晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)開環(huán)特性 ............................................................................10 直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)指標(biāo) ..........................................................................................10 晶閘管電動(dòng)機(jī)直流調(diào)速系統(tǒng)存在的問題 ...................................................................12 晶閘管開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)與開環(huán)機(jī)械特性 ..............................................................13第 3 章 轉(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的分析 ............................................................17 轉(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的問題的提出 ......................................................17 閉環(huán)調(diào)速的特性 ..........................................................................................................19 開環(huán)系統(tǒng)機(jī)械特性和閉環(huán)系統(tǒng)靜特性的關(guān)系 ..........................................................20 轉(zhuǎn)速負(fù)反饋控制的規(guī)律 ..............................................................................................22 反饋控制閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析 ..................................................................24 反饋控制閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)定條件 ..................................................................25 關(guān)于 PI 調(diào)節(jié)器 ............................................................................................................25 無(wú)靜差直流調(diào)速系統(tǒng)及其穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算 ..................................................................28第 4 章 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)及特性 ....................................................................31 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的工作原理 ..................................................................31 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成 ......................................................................................33 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖和靜特性 ...........................................................34 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 ...............................................................................35 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)過(guò)程分析 .......................................................................36 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能分析 .......................................................................38 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)兩個(gè)調(diào)節(jié)器的作用 ...................................................................39第 5 章 硬件實(shí)驗(yàn)部分 ........................................................................................................40 不可逆單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)靜特性實(shí)驗(yàn) ..................................................................40 實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備 .............................................................................................................40 雙閉環(huán)晶閘管不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn) ...................................................................42 實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備 .............................................................................................................42沈陽(yáng)航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）II 實(shí)驗(yàn)的操作 .................................................................................................................43第 6 章 直流調(diào)速系統(tǒng)的軟件仿真部分 ..........................................................................47 晶閘管開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)仿真 ...................................................................................47 系統(tǒng)的建模和參數(shù)設(shè)置 ............................................................................................47 系統(tǒng)的仿真、仿真結(jié)果的輸出及結(jié)果分析 .............................................................52 仿真的結(jié)論 ................................................................................................................55 轉(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真 ...................................................................55 轉(zhuǎn)速負(fù)反饋有差直流調(diào)速系統(tǒng)仿真 ......................................................................55 轉(zhuǎn)速負(fù)反饋無(wú)靜差單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)仿真 ......................................................60 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)仿真 .......................................................................62 系統(tǒng)的建模與仿真參數(shù)的設(shè)置 ................................................................................62 系統(tǒng)的仿真與結(jié)果分析 ............................................................................................63結(jié)論 ......................................................................................................................................65參考文獻(xiàn) ..............................................................................................................................66致 謝 ................................................................................................................................67附錄Ⅰ 單閉環(huán)晶閘管不可逆直流調(diào)速實(shí)驗(yàn)接線圖 ........................................................68附錄Ⅱ 雙閉環(huán)晶閘管不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)接線圖 ..............................................69沈陽(yáng)航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3第 1 章 緒論 直流調(diào)速系統(tǒng)的形成及發(fā)展概況1904 年出現(xiàn)了電子管，它能在真空中對(duì)電子流進(jìn)行控制，并應(yīng)用于通信和無(wú)線電，從而開了電子技術(shù)之先河。后來(lái)出現(xiàn)了水銀整流器，它把水銀封于管內(nèi)，利用對(duì)其蒸汽的電弧可對(duì)大電流進(jìn)行控制，其性能和晶閘管相似。廣泛用于電化學(xué)工業(yè)、電氣鐵道直流變電所以及軋鋼用直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)，甚至用于直流輸電。在晶閘管出現(xiàn)以后的相當(dāng)一段時(shí)期內(nèi)，所使用的電路形式仍然是這些形式。和旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組相對(duì)應(yīng)，靜止變流器的稱呼從水銀整流器開始而沿用至今。最先用于電力領(lǐng)域的半導(dǎo)體器件是硅二極管。電化學(xué)工業(yè)、鐵道電氣機(jī)車、鋼鐵工業(yè)（軋鋼用電氣傳動(dòng)、感應(yīng)加熱等）、電力工業(yè)（直流輸電、無(wú)功補(bǔ)償?shù)龋┑难杆侔l(fā)展也有力地推動(dòng)了晶閘管的進(jìn)步。晶閘管是通過(guò)對(duì)門極的控制能夠?qū)⑵鋵?dǎo)通而不能使其關(guān)斷的器件，因而屬于半控型器件。機(jī)組供電的直流調(diào)速系統(tǒng)在 20 世紀(jì) 60 年代以前曾廣泛地使用著，但該系統(tǒng)需要旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組，至少包含兩臺(tái)與調(diào)速電動(dòng)機(jī)容量相當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)電機(jī)，還要一臺(tái)勵(lì)磁發(fā)電機(jī)，因此設(shè)備多，體積大，費(fèi)用高，效率低，安裝須打地基，運(yùn)行有噪聲，維護(hù)不方便。采用晶閘管或汞弧整流器的離子拖動(dòng)系統(tǒng)是最早應(yīng)用靜止式變流裝置供電的沈陽(yáng)航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）4直流調(diào)速系統(tǒng)。1957 年，晶閘管（俗稱可控硅整流元件，簡(jiǎn)稱“可控硅”）問世，到了 20 世紀(jì) 60 年代，已生產(chǎn)出成套的晶閘管整流裝置，逐步取代了旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組和離子拖動(dòng)變流裝置，使變流技術(shù)產(chǎn)生了根本性的變革。和旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組及離子拖動(dòng)變流裝置相比，晶閘管整流裝置不僅在經(jīng)濟(jì)性和可靠性上都有很大提高，而且在技術(shù)性能上也顯示出較大的優(yōu)越性。在控制作用的快速性上，變流機(jī)組是秒級(jí)，而晶閘管整流器是毫秒級(jí)，這將會(huì)大大提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。盡管目前各種交流調(diào)速系統(tǒng)得到了普遍的重視和較快的發(fā)展，但因?yàn)橹绷麟姍C(jī)具有較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，良好的啟動(dòng)、制動(dòng)性能，以及易于在寬范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速，所以直流調(diào)速系統(tǒng)至今仍然是自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的一種主要形式。改變電阻只能有級(jí)調(diào)速；減弱磁通雖然能夠平滑調(diào)速，但調(diào)速范圍不大，往往只是配合調(diào)壓方案，在基速（即電機(jī)額定轉(zhuǎn)速）以上作小范圍的弱磁升速。變壓調(diào)速是直流調(diào)速系統(tǒng)的主要方法，調(diào)節(jié)電樞供電電壓需要有專門的可控直流電源。用交流電動(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。用靜止式的可控整流器獲得可調(diào)的直流電壓。用恒定直流電源或不控整流電源供電，利用電力電子開關(guān)器件斬波或進(jìn)行脈寬調(diào)制，產(chǎn)生可變的平均電壓。這樣的調(diào)速系統(tǒng)簡(jiǎn)稱 GM 系統(tǒng)，國(guó)際上通稱 WardLeonard 系統(tǒng)。對(duì)系統(tǒng)的調(diào)速性能要求不高時(shí)，i f 可直接由勵(lì)磁電源供電；要求較高的閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)一般都應(yīng)通過(guò)放大裝置進(jìn)行控制，如交磁放大機(jī)、磁放大器、晶體管電子放