【正文】 程就簡便多了。 用經(jīng)典的動態(tài)校正方法設計調(diào)節(jié)器須同時解決 穩(wěn)、準、快、抗干擾 等各方面相互有矛盾的靜、動態(tài)性 能要求，需要設計者有扎實的 理論基礎(chǔ) 和豐富的 實踐經(jīng)驗 ，而初學者則 不易掌握 ，于是有必要建立 實用 的設計方法。 研究課題的目的和意義 在單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，電網(wǎng)電壓擾動的作用點離被調(diào)量較遠，調(diào)節(jié)作用受到多個環(huán)節(jié)的延滯，因此單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)抵抗電壓擾動的性能要差一些。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)的應用，使直流調(diào)速系統(tǒng)的性能指標大幅提高，應用范圍不斷擴大。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。概括的整個電路的動靜態(tài)性能，并各個部分的保護和晶閘管的觸發(fā)電路設計，最后將整個控制器 的電路圖設計完成 ,并且進行仿真。所以雙閉環(huán)直流調(diào)速是性能很好、應用最廣的直流調(diào)速系統(tǒng)。如果對系統(tǒng)的動態(tài)性能要求較高，則單閉環(huán)系統(tǒng)就難以滿足需要。采用靜止式可控整流器即改革后的晶閘管 — 電動機調(diào)速系統(tǒng)作為調(diào)節(jié)電樞供電電壓需要的可控直流電源。直流調(diào)壓調(diào)速需要有專門的可控直流電源給直流電動機，隨著電力電子的迅速發(fā)展，直流調(diào)速系統(tǒng)中的可控變流裝置廣泛采用晶閘管，將晶閘管的單向?qū)щ娦耘c相位控制原理相結(jié)合 ,構(gòu)成可控直流電源 ,以實現(xiàn)電樞端電壓的平滑調(diào)節(jié)。 直流電動機有三種調(diào)速方法，分別是改變電樞供電電壓、勵磁磁通和電樞回路電阻來調(diào)速。適用于無軌機車、礦山井下窄軌機車、磨床、木工機械、服裝制作、紡織、造紙印刷等場所。針 對直流電機調(diào)速的方法也很多，目前國內(nèi)外也研究了一些調(diào)速的控制器。 speed regulator 武漢理工大學 畢業(yè)設計（論文） 目 錄 前 言 ............................................................... 1 1 緒 論 ............................................................. 2 直流調(diào)速系統(tǒng)的概述 ............................................ 2 研究課題的目的和意義 .......................................... 2 設計內(nèi)容和要求 ................................................ 3 設計要求 ................................................. 3 設計內(nèi)容 ................................................ 3 技術(shù)參數(shù) ................................................ 4 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)設計框圖 .................................... 4 2 系統(tǒng)電路的結(jié)構(gòu)形式和雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成 ........................... 6 主電路的選擇與確定 ............................................ 6 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成 .......................................... 8 穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖和動態(tài)數(shù)學模型 ................................... 11 穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖 ........................................... 11 動態(tài)數(shù)學模型 ........................................... 12 3 主電路各器件的選擇和計算 .......................................... 14 交 流變壓器容量的計算和選擇 ................................... 14 整流元件晶閘管的選型 ......................................... 16 電抗器設計 ................................................... 17 主電路保護電路設計 ........................................... 19 過電壓保護設計 .......................................... 19 過電流保護設計 .......................................... 22 4 驅(qū)動電路的設計 .................................................... 25 晶閘管的觸發(fā)電路 ............................................. 25 脈沖 變壓器的設計 ............................................. 27 5 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)器的動態(tài)設計 .................................... 30 電流調(diào)節(jié)器的設計 ............................................. 30 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設計 ............................................. 32 6 基于 MATLAB/SIMULINK 的調(diào)速系統(tǒng)的仿真 .............................. 38 武漢理工大學 畢業(yè)設計（論文） 小 結(jié) .............................................................. 42 致 謝 .............................................................. 43 參考文獻 ............................................................ 44 附 表 .............................................................. 45 武漢理工大學 畢業(yè)設計（論文） 1 前 言 直流電機調(diào)速系統(tǒng)在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)得到廣泛應用。 關(guān)鍵詞： 雙閉環(huán)； 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器；電流調(diào)節(jié)器 武漢理工大學 畢業(yè)設計（論文） Abstract Speed and current double closedloop governor system is a speed controlled system which has fairly good performance and the most extensive apply. Based on the characteristic of thyristor, it adjusts voltage by regulating the trigger angle “α” of SCR. In paper, motor speed controller is using of current and speed double closedloop speed control circuit. The energy of power circuit is supplied of threephase fullbridge controlled rectifier. Firstly, determines the entire design the plan and the diagram. Secondly, make sure the structure of power circuit and the design of elements , and calculate the element parameter， including rectifier transformer, thyristor, reactor and protection circuit. Thirdly, actuates the electric circuit the design including to trigger the electric circuit and the , The paper mainly focuses on the design of speed controller circuit. In order to realize the rotational speed and the electric current two kind of negative feedbacks, may establish two regulators in the system, adjusts the rotational speed and the electric current separately, namely introduces the rotational speed negative feedback and the electric current negative feedback separately, between the two implements the nesting sure the structure of the circuit and design the elements firstly, then, calculate the element parameter, including the settling voltage, speed regulator, current regulator, trigger circuit, detection circuit and VoltageStabilizing Circuit. Secondly , the paper simulate the speed control system with MATLAB/SIMULINK. key words： two closedloop。這就形成了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。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。接著驅(qū)動電路的設計包括觸發(fā)電路和脈沖變壓器的設計。本文首先確定整個設計的方案和框圖?；谠O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。武漢理工大學 畢業(yè)設計（論文） 摘 要 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制直流調(diào)速系統(tǒng)是性能很好、應用最廣的直流調(diào)速系統(tǒng)。根據(jù)晶閘管的特性，通過調(diào)節(jié)控制角 α大小來調(diào)節(jié)電壓。在設計中調(diào)速系統(tǒng)的主電路采用了三相全控橋整流電路來供電。然后確定主電路的結(jié)構(gòu)形式和各元部件的設計，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。最后，即本文的重點設計直流電動機調(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)為對象來設計直流電動機調(diào)速控制器。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，稱做外環(huán)。先確定其結(jié)構(gòu)形式和設計各元部件，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)計算然后最后采用 MATLAB/SIMULINK 對整個調(diào)速系統(tǒng)進行了仿真分析。 current regulator 。直流電動機具有良好的起、制動性能和調(diào)速性能，易于在大范圍內(nèi)平滑調(diào)速，且調(diào)速后的效率很高。例如已經(jīng)用于實際生產(chǎn)的直流電機無級電子調(diào)速控制器采用國際先進的 IGBT 大功率模塊器件和獨特自行設計的 PWM 微電子控制技術(shù)，以及節(jié)能反饋電路和豐富的保護功能控制電路。該控制器具有調(diào)速平穩(wěn)，安全可靠，提高生產(chǎn)效率；直流電機正反轉(zhuǎn)控制簡便；可以與計算機連接控制等特點。對于要求在一定范圍內(nèi)無 級平滑調(diào)速的系統(tǒng)來說，以調(diào)節(jié)電樞電壓方式為最好，調(diào)壓調(diào)速是調(diào)速系統(tǒng)的主要調(diào)速方式。 本設計的題目是雙閉環(huán)直流電機調(diào)速系統(tǒng)的設計。由于開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)都能實現(xiàn)一定范圍內(nèi)的無級調(diào)速，但是許多需要調(diào)速的生產(chǎn)機械常常對靜差率有 要求則采用反饋控制的閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)來解決這個問題。而轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用 PI 調(diào)節(jié)器可以獲得無靜差；構(gòu)成的滯后校正，可以保證穩(wěn)態(tài)精度；雖快速性的限制來換取系統(tǒng)穩(wěn)定的，但是電路較簡單。本設計選用了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速控制電路，本課題內(nèi)容重點包括調(diào)速控制器的原理，并且根據(jù)原理對控制器的兩個調(diào)節(jié)進行了詳細地設計。 武漢理工大學 畢業(yè)設計（論文） 2 1 緒 論 直流調(diào)速系統(tǒng)的概