【正文】 發(fā)裝置 GT 的控制電壓 Uc來移動觸發(fā)脈沖的相位，以改變整流電壓 Ud，從而實現(xiàn)平滑調(diào)速。這種系統(tǒng)已成為 直流調(diào)速系統(tǒng)的主要形式。 3 2 晶閘管整流器 電動機調(diào)速系統(tǒng) 晶閘管 整流器 電動機 調(diào)速系統(tǒng) 原理 20世紀 50 年代末，晶閘管（大功率半導(dǎo)體器件）變流裝置的出現(xiàn)，使變流技術(shù)產(chǎn)生了根本性的變革，開始進入晶閘管時代。 而在 國內(nèi)，雙閉環(huán)控制也已經(jīng)經(jīng)過了幾十年的發(fā)展時期，目前已經(jīng)基本發(fā)展成熟，但是目前的趨勢仍是追趕著發(fā)達國家的腳步，向著數(shù)字化發(fā)展。 目前，發(fā)達國家應(yīng)用的先進電氣調(diào)速系統(tǒng)幾乎完全實現(xiàn)了數(shù)字化，雙閉環(huán)控制系統(tǒng)已經(jīng)普遍的應(yīng)用到了各類儀器儀表，機械重工業(yè)以及輕工業(yè)的生產(chǎn)過程中。我國自主的全數(shù)字化直流調(diào)速裝置還沒有全面商用，產(chǎn)品的功能上沒有國外產(chǎn)品的功能強大。 雙閉環(huán)晶閘管不可逆直流調(diào)速系統(tǒng) 的發(fā)展趨勢 雙閉環(huán)不可逆調(diào)速系統(tǒng)在上世紀七十年代在國外一些發(fā)達國家興起，經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展已經(jīng)成熟，在二十一世紀已經(jīng)實現(xiàn)了數(shù)字化與智能化。 盡管 當(dāng)今功率半導(dǎo)體變流技術(shù)已有了突飛猛進的發(fā)展，但在工業(yè)生產(chǎn)中 VM 2 系統(tǒng)的應(yīng)用還是有相當(dāng)?shù)谋戎亍?采用 轉(zhuǎn)速 電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng) ,可以充分利用電動機的過載能力獲得最快的動態(tài)過程 ， 調(diào)速范圍廣，精度高， 和旋轉(zhuǎn)變流機組及離子拖動變流裝置相比，晶閘管整流裝置不僅在經(jīng)濟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 ，動態(tài)和靜態(tài)性能均好，且系統(tǒng)易于控制。 研究課題的 目的和意義 直流電動機 因 具有良好的起、制動性能，宜于在大范圍內(nèi)平滑調(diào)速，在許多需要調(diào)速或快速正反向的電力拖動領(lǐng)域中得到 了廣泛 應(yīng)用。直流電動機具有良好的起、制動性能，宜于在廣泛范圍內(nèi)平滑調(diào)速，在軋鋼機、礦井卷揚機、挖掘機、海洋鉆機、金屬切削機床、造紙機、高層電梯等需要高性能可控電力拖動的領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。 直流調(diào)速是指人為地或自動地改變直流電動機的轉(zhuǎn)速 ,以滿足工作機械的要求。以上技術(shù)的應(yīng)用，使直流調(diào)速系統(tǒng)的性能指標大幅提高，應(yīng)用范圍不斷擴大。首先實現(xiàn)了整流器的更新?lián)Q代，以晶閘管整流裝置取代了習(xí)用已久的直流發(fā)電機電動機組及水銀整流裝置使直流電氣傳動完成了一次大的躍進。 先確定其結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計各 部件，并對其參數(shù)的計算，包括給定電壓、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器、檢測電路、觸發(fā)電路和穩(wěn)壓電路的參數(shù)計算 ，然后 采用 Simulink 對整個調(diào)速系統(tǒng) 進行了仿真分析，最后畫出了調(diào)速控制電路 電氣原理圖。從閉環(huán)結(jié)構(gòu)上看，電流環(huán)在里面，稱作內(nèi)環(huán)；轉(zhuǎn)速環(huán)在外邊， 稱作外環(huán)。最后，即本文的重點設(shè)計直流電動機調(diào)速控制器電路， 本文采用 轉(zhuǎn)速 電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)為對象來設(shè)計直流電動機調(diào)速控制器。本文首先確定整個設(shè)計的方案和框圖 ,然后確定主電路的結(jié)構(gòu)形式和各元部件的設(shè)計，同時對其參數(shù)的計算，包括整流變壓器、晶閘管、電抗器和保護電路的參數(shù)計算。 基于設(shè)計題目，直流電動機調(diào)速控制器選用了轉(zhuǎn)速 電流雙閉環(huán)調(diào)速控制電路。 直流 VM 雙閉環(huán)不可逆調(diào)速系統(tǒng) 是性能很好、應(yīng)用 廣的直流調(diào)速系統(tǒng)。 要求完成的主要任務(wù) : （包括課程設(shè)計工作量及其技術(shù)要求，以及說明書撰寫等具體要求） 1. 原理說明，原理圖、系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖； 2. 說明系統(tǒng)起動過程，調(diào)節(jié)器設(shè)計； 3. 設(shè)計 ACR 和 ASR的電路并計算參數(shù)。采用三相橋式整流電路，電磁時間常數(shù) sTL ? ，sTm ? ， sToi ? ， sTon ? 。 課程設(shè)計任務(wù)書 學(xué)生姓名： 專業(yè)班級： 指導(dǎo)教師： 工作單位： 題 目 : 直流 VM 雙 閉 環(huán)不可逆調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計 初始條件： 采用雙閉環(huán) V— M 不可逆調(diào)速系統(tǒng)。電動機參數(shù)為： VUN 750? ， kWPN 550? ，AIa 780? ， min/375 rnN ? ， rVCe m in/.? ，允許電流過載倍數(shù)為 ， ?? ，75?sK ， VUUU ctmimnm 12** ??? 。 穩(wěn)態(tài)無靜差，電流超調(diào)量 %5?i? ，空載起動到額定轉(zhuǎn)速時的轉(zhuǎn)速超調(diào)量%10?n? 。 4. 系統(tǒng)仿真 5. 按規(guī)范格式撰寫設(shè)計報告（參考文獻不少于 5 篇）打印 時間安排： 12 月 18 日 21 日 查閱資料 12 月 22 日 24 日 方案設(shè)計 12 月 25 日 26 日 饌寫程設(shè)計報告 12 月 27 日 提交報告，答辯 指導(dǎo)教師簽名： 20xx年 12月 16 日 系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 日 摘 要 直流電動機具有良好的起動、制動性能，宜于在大范圍內(nèi)平滑調(diào)速，在許多需要調(diào)速或快速正反向的電力拖動領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)晶閘管的特性，通過調(diào)節(jié) 觸發(fā)延遲角 α 大小來調(diào)節(jié)電壓。在設(shè)計中調(diào)速系統(tǒng)的主電路采 用了三相全控橋整流電路來供電。接著驅(qū)動電路的設(shè)計包括觸發(fā)電路和脈沖變壓器的設(shè)計。 為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)速和電流兩種負反饋分別起作用，可在系統(tǒng)中設(shè)置兩個調(diào)節(jié)器，分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流，即分別引入轉(zhuǎn)速負反饋和電流負反饋，二者之間實行嵌套聯(lián)接。這就形成了轉(zhuǎn)速 電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞 ： 雙閉環(huán)， 晶閘管， 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ， 電流調(diào)節(jié)器 ,Simulink 目錄 1 緒論 ...................................................... 1 直流調(diào)速系統(tǒng)的概述 ............................................ 1 研究課題的目的和意義 .......................................... 1 雙閉環(huán)晶閘管不可逆直流調(diào)速系統(tǒng) 的發(fā)展趨勢 ...................... 2 本課題主要討論問題 ............................................ 2 2 晶閘管整流器 電動機調(diào)速系統(tǒng) .................................. 3 晶閘管整流器 電動機調(diào)速系統(tǒng)原理 ............................... 3 晶閘管整流器存在的問題 ........................................ 4 3 總體方案的設(shè)計 ............................................. 5 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng) ............................................ 5 轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)原理 ............................. 5 起動過程分析 ............................................... 6 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)總設(shè)計框圖 .................................. 7 主電路結(jié)構(gòu) .................................................... 8 主電路的設(shè)計 .................................................. 9 變流變壓器的設(shè)計 ........................................... 9 整流元件晶閘管的選擇 ...................................... 11 4 單元模塊設(shè)計 .............................................. 13 平波電抗器的設(shè)計 ............................................. 13 保護電路的設(shè)計 ............................................... 15 晶閘管的觸發(fā)電路 ............................................. 16 5 雙閉環(huán)動態(tài)設(shè)計 ............................................ 18 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成 ......................................... 18 電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計 ............................................. 19 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計 ............................................. 21 6 調(diào)速系統(tǒng)的仿真分析 ......................................... 25 系統(tǒng)的建模與參數(shù)設(shè)置 ......................................... 25 仿真結(jié)果分析 ................................................. 26 設(shè)計總結(jié) ................................................... 28 參考文獻 ................................................... 29 本科生課程設(shè)計成績評定表 ..................................... 30 1 1 緒論 直流調(diào)速系統(tǒng)的概述 三十多年來，直流電機調(diào)速控制經(jīng)歷了重大的變革。同時，控制電路已經(jīng)實現(xiàn)高集成化、小型化、高可靠性及低成本。直流調(diào)速技術(shù)不斷發(fā)展，走向成熟化、完善化、系列化、標準化，在可逆脈寬調(diào)速、高精度的電氣傳動領(lǐng)域中仍然難以替代。從機械特性上看 ,就是通過改變電動機 的參數(shù)或外加工電壓等方法來改變電動機的機械特性 ,從而改變電動機機械特性和工作特性機械特性的交點 ,使電動機的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)速度發(fā)生變化。近年來，交流