【正文】 快速熔斷器。 （ 2） 硒堆保護 硒堆是一種非線性電阻元件，具有較陡的反向特性。硒堆可以單獨使用，也可以和阻容元件并聯(lián)使用。 5 控制系統(tǒng)設(shè)計 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu) 按照“先內(nèi)環(huán)后外環(huán)”的設(shè)計原則，從內(nèi)環(huán)開 始，逐步向外擴展。雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的實際動態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖 所示。實際上，反電動勢與轉(zhuǎn)速成正比，它代表轉(zhuǎn)速對電流環(huán)的影響。對電流環(huán)來說，反電動勢是一個變化較慢的擾動，在電流的瞬變過程中，可以認為反電動勢基本不變，即。也就是說，可以暫時把反電動勢的作用去掉，得到忽略電動勢影響的電流環(huán)近似結(jié)構(gòu)圖，如圖 所示。由于和一般都比小得多，可以當作小慣性群而近似的看作是一個慣性環(huán)節(jié)，其時間常速為，則電流環(huán)結(jié)構(gòu)圖最終化簡圖如圖 . 圖 小慣性環(huán)節(jié)近似處理后電流環(huán)簡化動態(tài)結(jié)構(gòu)圖 電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇 根據(jù)設(shè)計要求，并且保證穩(wěn)態(tài)電流無差，可按典型 I 型系統(tǒng)設(shè)計電流調(diào)節(jié)器。 則電流環(huán)的動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖便成為圖 ，其中： KI=錯誤 !未找到引用源。 圖 模擬式 PI型電流調(diào)節(jié)器原理圖 電流調(diào)節(jié)器的參數(shù)計算 1）電磁時間常數(shù) :Tl=L/R∑ = (S)。 根據(jù)設(shè)計要求δ i＜ 5%，并保證靜態(tài)電流無差，可按典型 I 型系統(tǒng)設(shè)計電流調(diào)節(jié)器。 檢查對電源電壓的抗擾性能： Tl/T∑ i=,參照典型系統(tǒng)動態(tài)抗擾性能，各項指標都是可以接受的。 176。 176。 截止頻率ω c 于是， ACR 的比例系數(shù)為 Ki=(KIτ iR)/(Ksβ )= 電流環(huán)截止頻率：ω ci=KI= 1）晶閘管整流裝置傳遞函數(shù)的近似條件 錯誤 !未找到引用源。 2）忽略反電動勢變化對電流環(huán)動態(tài)影響的條件 3 錯誤 !未找到引用源。 3）電流環(huán)小時間常數(shù)近似處理條件 錯誤 !未找到引用源。 由圖 ，按所用運算放大器取 R0=40KΩ ,各電阻和電容值為 Ri=KiR0= KΩ ,取 40 KΩ 15 按照上述參數(shù)，電流環(huán)可以達到的動態(tài)跟隨性能指標為σ i=%，滿足設(shè)計 要求。 圖 用等效環(huán)節(jié)代替電流環(huán)后的轉(zhuǎn)速環(huán)動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖 和電流環(huán)中一樣，把轉(zhuǎn)速給定濾波和反饋濾波環(huán)節(jié)移到環(huán)內(nèi)，同時將給定信號改成 Un*（ s） /α，再把時間常數(shù)為 1/KI 和 Ton 的兩個小慣性環(huán)節(jié)合并起來，近似成一個時間常數(shù)為 T∑ n的慣性環(huán)節(jié)，其中 T∑ n=錯誤 !未找到引用源。 圖 等效成單位負反饋系統(tǒng)和小慣性近似處理后的轉(zhuǎn)速環(huán)動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖 16 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇 為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差，在負載擾動作用點前面必須有一個積分環(huán)節(jié)，它應(yīng)該包含在 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR 中。至于其階躍響應(yīng)超調(diào)量較大，那是按照線性系統(tǒng)理論計算的數(shù)據(jù)，實際系統(tǒng)中調(diào)速調(diào)節(jié)器的飽和非線性性質(zhì)會使超調(diào)量大大降低。 不考慮負載擾動時，校正后的調(diào)速系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖如下圖 所示。 17 圖 含給定濾波與反饋濾波的 PI型轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的參數(shù)計算 1）電流環(huán)等效時間常數(shù) 1/KI: 錯誤 !未找到引用源。 +Ton=+= 按跟隨性能和抗擾性能較好的原則選擇 h=5，求出轉(zhuǎn)速超調(diào)量 δ n %和過渡過程時間 st 。 當 h=5 時， ASR 退飽和超調(diào)量為 max*()bn bCn? ???= m a x*2 ( ) ( ) N nbmC nTzC n T? ?? ?? 式中， ? 表示電動機允許的過載系數(shù)，按題意 ? =； z 為負載系數(shù)，設(shè)為理想空載起動，則 z=0； Nn? 為調(diào)速系統(tǒng)開環(huán)機械特性的額定穩(wěn)態(tài)速降 Nn? = dNeIRC max %bCC? 是基準值為 *n 時的超調(diào)量相對值； 而 bn? = 2( ) iN mTzn T? ??? 參照表 ，當 h=5 時， max %bCC? =%， 故起動到額定轉(zhuǎn)速，即 n? = nomn 時，退飽和超調(diào)量為 δ n = 2 2 0 0 . 3 2 / 0 . 2 3 3 7 0 . 0 1 7 48 1 . 2 % 2 1 . 5 1 8 0 0 0 . 1?? ? ? ?=% 滿足設(shè)計要求。 n=hT∑ n== 空載起動到額定轉(zhuǎn)速的過渡過程中，由于在大部分時間內(nèi) ASR 飽和而不起調(diào)轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)增益 KN=錯誤 !未找到引用源。 = 轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率為： W=錯誤 !未找到引用源。 =ω ,滿足簡化條件 2)轉(zhuǎn)速環(huán)小時間常數(shù)近似處理條件為： 錯誤 !未找到引用源。 =,取 F Con=錯誤 !未找到引用源。 19 6 觸發(fā)電路的選擇與原理圖 三相整流電路中必須對兩組中應(yīng)導通的一對晶閘管同時給觸發(fā)脈沖 為此可以采用兩種辦法：一種是使每個觸發(fā)脈沖寬度大于 ?60 ，稱寬脈沖觸發(fā)；另一種是在觸發(fā)某一號晶閘管的同時給前一號晶閘管補發(fā)一個脈沖，相當于用兩個窄脈沖等效代替一個寬脈沖，稱為雙脈沖觸發(fā)。只需用三個 KJ004 集成 塊，即可形成六路雙脈沖，再由留個晶體管進行脈沖放大，即構(gòu)成完整的三相全控橋整流電路的集成觸發(fā)電路。以上觸發(fā)電路均為模擬量， 這樣使集成片內(nèi)部結(jié)構(gòu) 、可靠，但 是卻是其容 易受電網(wǎng)電壓影響， 導致 觸發(fā)脈沖的不對稱度較高，可達003~4 。 KJ041 的主要參數(shù)和限制： （ 1）工作電源電壓： 15? V （ 2）同步輸入允許最大電流值： 6mA （ 3）輸出脈寬： 400us~2ms （ 4）最大負載能力： 100mA 由 KJ041 外部電路接線圖如圖 ： 20 圖 KJ041外部電路接線圖 該集成片 的主要設(shè)計特點 為 ： （ 1）端口 1和端口 4，端口 2和端口 5，端口 3和端口 6分別輸出兩路相位互差 0180 的移向脈沖，可以方便地構(gòu)成全控橋式晶閘管觸發(fā)器線路。 （ 3）移相范圍寬，對同步電壓要求不高，并且具有脈沖列調(diào)制輸出端等功能。本設(shè)計采用三相同步絕對式觸發(fā)方式。的觸發(fā)脈沖。本設(shè)計課題是三相全三相全控橋整流電路中有六個晶閘管，觸發(fā)順序依次為： VT1— VT2— VT3— VT4— VT5— VT6，晶閘管必須 嚴格按編號輪流導通， 6 個觸發(fā)脈沖相位依次相差 60O，可以選用 3 個 KJ004 集成塊和一個KJ041 集成塊，即可形成六路雙脈沖，再由六個晶體管進行脈沖放大，就可以構(gòu)成三相全控橋整流電路的集成觸發(fā)電路如圖 所示。同時通過轉(zhuǎn)速輸出顯示器可以很直觀清晰的觀察仿真結(jié)果。 圖 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)仿真圖 22 圖 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)速仿真結(jié)果圖 8 設(shè)計總結(jié) 通過本次設(shè)計使我對電力拖動自動控制系統(tǒng)有了進一步的認識和了解，掌握了用工業(yè)設(shè)計法對雙閉環(huán)調(diào)節(jié)器的設(shè)計方法。讓我知道怎么將理論與實踐結(jié)合，從其中獲得有用的知識。能夠?qū)﹄娏髡{(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計有更多的認識。比如計算出的參數(shù)不滿足要求，但是通過我反復(fù)的查閱資料，反復(fù)的計算數(shù)據(jù)，最后問題還是得以解決。所以，我要感謝和我一起設(shè)計的同學。也感謝我們的老師，使他們教給我們有用的知識，我們才能夠有能力完成此 23 次設(shè)計。也為我的人生留下了一個很好的篇