【正文】 中 U 為壓敏電阻兩端正常工作電壓有效值（ V）。通流量為 5kA,由此選用 5/33031?MY 的壓敏電阻作交流側浪涌過電壓保護。但采用阻容保護易影響系統(tǒng)的快速性，并且會造成 di/dt加大。 壓敏電阻的標稱電壓 mAU1 ，一般用下面公式計算，即 DCmA UU )2~(1 ? (2~13) 式中 DCU 為正常工作時加在壓敏電阻兩端的直流。 由式 (213)得 VVUU DCmA 2 2 0~1 9 81 1 0)2~()2~(1 ???? 選用 3/22031?MY 的壓敏電阻作直流側過電壓保護。 WWf c UP CR )1552( 62622 ???????? ?? . 電阻選用 ??82R ， 1/2W 的金屬膜電阻。過電流繼電器、斷路器等的選擇將在繼電器接觸器電路選擇中敘述，這里只介紹快速熔斷器的選擇方法?？焖偃蹟嗥骺梢园惭b在直流側、交流側和直接與晶閘管串聯(lián)，但正常運行時通過快熔的有效值電流往往大于流過晶閘管中的有效值電流，故在產(chǎn)生過電流時對晶閘管的保護作用 就差了，使用時可根據(jù)實際情況選用其中一、二種甚至三種全用上。 a:快速熔斷器的額定電壓應大于線路正常工作電壓的有效值。同時又應大于正常運行時晶閘管（或線路）通過的電流有效值 TI ,即 )(AVTI TFU II ?? (214) 1)交流側快速熔斷器的選擇 由于 AI ? ，根據(jù)式（ 214），可選用 RLS50 的熔斷器，熔體電流為 15A。 由于該系統(tǒng)采用減壓調(diào)速，勵磁不變，故勵磁繞組采用單相橋式不控整流電路供電，與主電路共用同一電源，因勵磁功率較小， (88W)，一般只需適當考慮主變壓器留一定裕量，不用重新計算。 I KALRPIRP2~ u 11 圖 22 勵磁電路 整流二極管的選擇，可參照晶閘管 0?? 176。耐壓與主電路元件相同，取 600V。 圖 中， LRP 為與電動機配套的磁場變阻器，用來調(diào)節(jié)勵磁電流。根據(jù)額定勵磁電流 AIL ? ，可選用吸引線圈電流為1A 的 JL1411ZQ 型直流。最后只需要根據(jù)主電路選用的晶閘管對脈沖輸出級進行校驗，只要輸出脈沖功率能滿足要求即可。 圖 單結晶體管觸發(fā)電路 該系統(tǒng)選用的晶閘管元件為 20A，因此，單結晶體管觸發(fā)電路需要同時觸發(fā)兩只 20A 的晶閘管元件。故每個二次繞組輸出脈沖電壓只要大于 ，電流大于 100mA 即可滿足要求。如選用匝數(shù)比為 2： 1 的脈沖變壓器，則二次電壓約為 ，一次電流只要大于 100mA 即可。因此，采用單結晶體管直接輸出即可同時觸發(fā)兩只晶閘管。 又因單結晶體管觸發(fā)電路，在削波電源下降沿會出現(xiàn)觸發(fā)不可靠，有時會造成單相半控橋式電路失控現(xiàn)象。在嚴格要求轉(zhuǎn)速必須由零到額定轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)的場合，則應選用橋式全控電路或移相范圍寬的觸發(fā)電路。再考慮兩只 (、 1W 指示燈和給定電源 (取 2VA)，故選一臺容量 8VA，電壓為 220/60V、 、 、 即可 1 滿足要求。根據(jù)前面計算得出調(diào)速要求遠遠大于調(diào)速指標 ，因此必須加上電流正反饋來補償它，故最后采用電壓負反饋及電流正反饋的調(diào)速 1 方案。 圖 電壓負反饋與電流正反饋電路 電流反饋電阻的選擇 從反饋作用上看，似乎 ? 越大越好。因此， ? 可參照下式選擇。按式 (41)初選 ? = 1 015m a x ??? NgdUU 取 1?? ，則 ????? ? ?? ?? ? 取 R=? 。 反饋電阻 R 上所消耗的功率 ,33%321)( 22 WPWWRIP NNR ????? 小于故能滿足要求。 放大器與晶閘管裝置的放大倍數(shù)： spKK =521； 電壓反饋閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)： K=。 電流截止反饋環(huán)節(jié)的選擇 為實現(xiàn)能高速起動，還必須加上電流截止環(huán)節(jié)。 圖 電流截止負反饋 電流截止反饋信號通過與 R 并聯(lián)的電流截止反饋電位器 (100? 、 1W)取出，比較電壓 VVRIU N )( ?????? 故可用一只 ? 的穩(wěn)壓管來代替比較電壓。 當主電路電流 dI 超過截止電流時， 14 CV導通 旁路，脈沖后移，電流截止環(huán)節(jié)起作用。 由于主電路電流脈動，使電流截止反饋工作不正常。 C2 一般取幾十 ~幾百微法，這里取 C2=470 F? ， 10V。 M2V1C4V2CV3RPR 17 圖 給定環(huán)節(jié) 給定電壓取 15V，故可選用 CW7815 集成穩(wěn)壓器，由表查得VUi 23? 。 為防止過強的輸入信號損壞晶體管 1V ,常采用雙向限幅保護，使正向輸入電壓不超過 ，反向電壓不超過 ，故正向用兩個二極管串聯(lián)，反向僅用一個二極管并接在放大器的輸入端。一般取幾十 ~幾百微法，這里取 470 F? 、 10V。 因負載功率較小，放總電源由單相刀開關引入，并設有總電源及工作指示燈。為實現(xiàn)迅速而平穩(wěn)的停車，應采用能耗制動。 圖 繼電器 接觸器 控制電路 能耗制動電阻的計算 一般取制動開始瞬間的電流等于 NI2 ，此時電動機電動勢 NUE? ,則制動電阻 ofR 可按下式計算，即 給定電源觸發(fā)電路勵磁電源~ 220 v~ 17 . 7 V~ 60 VKMKMKAKMKMKAMKM1SB 2SB0RP0RUN 19 取? 。 制動電阻所消耗功率 WWRIP ofNof )()( 22 ????? 取 25W 控制電器的選擇 (1)刀開關 壓器一次電流為 ，電壓為 220V，故可選用 15A、 250V 兩極膠蓋刀閘，熔絲為 15A。 (3)按鈕 由于按鈕裝在面板上，選用開啟式 LA20 按鈕，起動按鈕用綠色，停止按鈕用紅色，起動按鈕內(nèi)部裝有 的工作指示燈。 ??????? ? )1( 1321102 qIUof RR NN 20 6 結構設計、調(diào)試、修改電路參數(shù) 結構設計 由于小功率調(diào)速系統(tǒng)整流元件體積小，控制電路簡單，故采用箱式結構。需要經(jīng)常操作的開關、按鈕、給定電位器旋鈕以及指示燈、電壓表、電流表均放在面板上，如圖 61 所示。 除面板上電器元件外，其余的部件及元器件均應安裝在底板上，如圖 62 所示。 圖 63 A、 B 元件布置圖 VA電源給定工作 停止 調(diào)試1 . 1 kW 晶閘管直流調(diào)速裝置I 21 圖 62 中的 C、 D、 E 為給定電源、反饋環(huán)節(jié)、觸發(fā)電路三塊 1 印制電路板，其元件布置、元件明細表和印制電路分別如圖 6 6 66所示。 、修改電路參數(shù) 購齊元件、做好箱體、面板、底板等，即可對裝置進行施工，裝配完畢后，還需進行調(diào)試，對電路參數(shù)進行修改，使之滿足設計要求。 b 逐點檢查焊接質(zhì)量，看是否有虛焊、漏焊、錯焊的地方。 d 查看晶體管管腳、二極管及電解電容極性、元件規(guī)格、脈沖變壓器引線是否有弄錯的地方。 f 大致整定電流繼電器的動作電流值。用萬用表測量給定直流電壓因為 15V，同步電壓為 60V，勵磁繞組電壓應為 110V。用示波器觀察 A、B、 C、 D 各點及輸出脈沖 的波形。 如發(fā)現(xiàn)不正常，應取下印制板進行檢查或更換元件，若發(fā)現(xiàn)與穩(wěn)壓管串聯(lián)的電阻 R 過熱，可換用功率大一些的電阻。 把示波器接在燈泡兩端，慢慢旋動給定電位器，觀察輸出電壓波形的變化，同時查看輸出電壓、電流是否正常。與不接電壓負反饋比較，在輸出電壓相同時，注意給定 電位器是否旋動較多。先不帶負載，調(diào)節(jié)給定電位器，使給定電壓自零開始逐漸上升，電動機應緩慢升速起動。重復試驗，并逐漸增加給定電壓值，整定電流截止環(huán)節(jié)或積分環(huán)節(jié)。 若需重載起動時，則要在重載條件下重復觀察起動過程。改變給定電壓值，觀察在需要的調(diào)速范圍內(nèi)特性硬度是否達到要求，即是否達到了要求的靜差率。 調(diào)試中若出現(xiàn)振蕩，則還需要調(diào)節(jié)積分電容及反饋量加以排除。 b 振蕩器充電電阻 R 過小，造成電解晶體管直通。 d 脈沖變壓器極性接反，晶閘管不觸發(fā)。若正常負載時仍出現(xiàn)此種現(xiàn)象，則必須在主電路 中串入適當電抗器。蕩電容用的過??； 7。 25 總結 論文是在老師的指導下，提出了設計任務和技術要求，力爭使具有高性能和廣闊的擴展空間，從而滿足市場的需要。 通過本次畢業(yè)設計，使我初步了解了理論應用實際的基本過程，本次畢業(yè)設計使我溫習了所學的專 業(yè)知識，也讓我認識到了許多有待我改正的自身問題。讓我領會了電路設計的趣味性和奧妙性。 本次畢業(yè)設計，我參考翻閱了大量的資料、參考書和圖紙，進行很長時間的計算機辦公軟件的學習，尤其是文字處理系統(tǒng)，電子設計自動化，幻燈片等計算機基礎，還通過互連網(wǎng)查閱檢索了大量的設 計資料，增強了我對網(wǎng)絡資源利用等方面的知識。 26 致謝 本電路設計獲得了各位老師和同學的大力支持幫助和指導，為此，我對大家表示衷心的感謝和真心祝福。 感謝學校為我提供這么好的一次讀書的機會，讓我度 過了豐富、精彩而又充實的四年大學生活，讓我學了很多的科學文化知識和為人處世的道理，朔造了我良好的性格，鍛煉了我堅強的意志，強化了我的人生信仰和追求，為我以后的成功奠定了基礎。沒有他熱心關懷和辛勤指導就沒有我的圓滿成功； 沒有幸老師的輔導，我的畢業(yè)設計就不可能完成得那么快，我也不可能通過這次設計學到了很多專業(yè)知識和技能。我要借此機會感謝所有關心和支持我的人。 27 參考資料 [1]金代中主編，《新編電工常用查算手冊》，北京：中國標準出版社，2020. [2]莫正康主編，《電力電子應用技術》，北京：機械工業(yè)出版社， [3]朱耀忠、劉景林編著，《電機與電力拖動》，北京：北京航空航天大學出版社， [4]閆和平主編、宋軍方副主編，《常用低壓電器與電氣控制技術問答》，北京：機械工業(yè)出版社， [5]孫余凱等編著，《常用集 成電路實用手冊》，北京：電子工業(yè)出版社， [6]王寧會主編， 《電氣工程常用數(shù)據(jù)速查手冊》， 北京：中國建材工業(yè)出版社， 2020 [7]方大千、方成編著《電工通用速查速算手冊》，北京：中國水利水電出版社， 2020 [8]郭溫玉主編，《新編實用電子電工手冊》，北京：科學普及出版社，2020 28