【正文】 220/5型壓敏電阻。（2） 直流側(cè)過電壓保護(hù)直流側(cè)保護(hù)可采用與交流側(cè)保護(hù)相同保護(hù)相同的方法，可采用阻容保護(hù)和壓敏電阻保護(hù)。因此，一般不采用阻容保護(hù)，而只用壓敏電阻作過電壓保護(hù)。閘管及整流二極管兩端的過電壓保護(hù)抑制晶閘管關(guān)斷過電壓一般采用在晶閘管兩端并聯(lián)阻容保護(hù)電路方法。阻容保護(hù)的數(shù)值一般根據(jù)經(jīng)驗選定，見表32 表32 阻容保護(hù)的數(shù)值一般根據(jù)經(jīng)驗選定晶閘管額定電流/μA1020501002005001000電容/μF12電阻/Ω1008040201052抑制晶閘管關(guān)斷過電壓一般采用在晶閘管兩端并聯(lián)阻容保護(hù)電路方法。由于 由上表得C=，R=10Ω，電容耐壓≥==120=441V, 耐壓為450V。 過電流保護(hù)本系統(tǒng)采用電流截止反饋環(huán)節(jié)作限流保護(hù)外，還設(shè)有與元件串聯(lián)的快速熔斷器作過載與短路保護(hù)?？焖偃蹟嗥骺梢园惭b在直流側(cè)、交流側(cè)和直接與晶閘管串聯(lián)。 （1）交流側(cè)熔斷器的選擇在交流則設(shè)有熔斷器FU1，對整流變壓器及后面的電路進(jìn)行短路與過載保護(hù)，整流變壓器一次側(cè)的電流有效值為=。（3）過電流繼電器的選擇因為負(fù)載電流為209A，所以可選用吸引線圈電流為30A的JL1411ZS型手動復(fù)位直流過電流繼電器，209=≈260A。對于他勵直流電動機(jī)，啟動時必須先加勵磁電源，然后才能加電樞電壓，以及在弱磁時，會使系統(tǒng)不穩(wěn)定，因而應(yīng)設(shè)置無勵磁或弱磁保護(hù)。熱繼電器FR既作缺相保護(hù)，也可作過載保護(hù)。整流變壓器二次側(cè)的電流有效值為=170A.，可選用JR60，熱元件選用4U，整定電流為180A。當(dāng)發(fā)生無勵磁或弱磁（勵磁電流沒達(dá)到最小允許值）時，KA2的常開觸頭斷開，接觸器KM失電，其主觸頭切斷全控整流器的電源，從而實現(xiàn)無勵磁或弱磁保護(hù)。 平波電抗器的計算為了使直流負(fù)載得到平滑的直流電流，通常在整流輸出電路中串入帶有氣隙的鐵心電抗器，稱平波電抗器。（1）算出電流連續(xù)的臨界電感量可用下式計算，單位mH。根據(jù)本電路形式查得=所以 == （2）限制輸出電流脈動的臨界電感量由于晶閘管整流裝置的輸出電壓是脈動的，因此輸出電流波形也是脈動的。通常負(fù)載需要的只是直流分量，對電動機(jī)負(fù)載來說，過大的交流分量會使電動機(jī)換向惡化和鐵耗增加，引起過熱。平波電抗器的臨界電感量（單位為mH）可用下式計算 （315）式中－系數(shù)，與整流電路形式有關(guān)，－電流最大允許脈動系數(shù)，通常三相電路≤（5～10）％。本設(shè)計中取=、=8所以 =8120/（100209）= (4）實際串入平波電抗器的電感量 （315） 已知電動機(jī)電感量=7mH ，則：Ld=max(L2,L1)(LD+2LT)=(7+2)= 勵磁電路元件的選擇整流二極管耐壓與主電路晶閘管相同，故取700V。在圖中，RW1和RW2是用來調(diào)節(jié)勵磁電流的，可選擇50Ω，10W的可調(diào)電阻。觸發(fā)集成芯片采用目前比較常用的KC系列。中圖31中，由KC04及其周圍的元件組成6路依次相差60176。KC42主要是用于電網(wǎng)電壓波形的補(bǔ)償，從而使同步脈沖更加準(zhǔn)確，減小了電網(wǎng)電壓波形對觸發(fā)脈沖的影響。圖 41 由KC0KC4KC42組成的集成觸發(fā)脈沖產(chǎn)生電路在觸發(fā)器選用15V供電電源的時候，移相輸入電壓應(yīng)小于15V，選則晶閘管裝置的放大倍數(shù):Ks=Ud/Uc=220/10=22由產(chǎn)品目錄中查得KP100晶閘管的觸發(fā)電流為為10~250mA,觸發(fā)電壓。 同步變壓器設(shè)計如圖41所示的六路雙脈沖觸發(fā)電路需要三個互差120176。按電路要求，同步電壓取30V，因一次側(cè)直接與電網(wǎng)相接，每相繞組電壓為380V，考慮制造方便，功率的裕量留大一些，最后確定單相變壓器參數(shù)為：容量為3VA，電壓為380V/30V，數(shù)量為3只，同步變壓器的聯(lián)結(jié)如圖42所示。圖43 177。② 電流濾波時間常數(shù) 對于三相全控橋式整流電路，可取。④ 電流調(diào)節(jié)器的選擇圖51 電流調(diào)節(jié)器因為電流超調(diào)量，并保證穩(wěn)態(tài)電流無靜差，可按典型系統(tǒng)設(shè)計電流調(diào)節(jié)器電流環(huán)控制對象是雙慣性型的，故可用PI型電流調(diào)節(jié)器。二極管3VD1和3VD2起運放輸入限幅，保護(hù)運放的作用。3R1是為了避0免運算放大器長期工作產(chǎn)生零點漂移，其阻值較大。電流調(diào)節(jié)器超前時間常數(shù)： 。晶閘管整流裝置傳遞函數(shù)的近似條件：滿足條件。電流環(huán)小時間常數(shù)近似處理條件：，滿足條件。故=。② 轉(zhuǎn)速濾波時間常數(shù)根據(jù)所用沒速發(fā)電機(jī)紋波情況，取。④ 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的選擇圖52 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器按設(shè)計要求，選用PI調(diào)節(jié)器，其傳函為，其模擬電路圖如圖52所示。在此不再重述。ASR的比例系數(shù)為：。 電流環(huán)傳遞函數(shù)簡化條件為，滿足條件。⑦ 計算調(diào)節(jié)器電阻和電容：取=40，則，取620。故。設(shè)理想空載z=0，h=5時，查得=%，所以=2（）（）=，滿足設(shè)計要求。另外一種是面向控制系統(tǒng)電氣原理結(jié)構(gòu)圖，使用Power System工具箱進(jìn)行調(diào)速系統(tǒng)仿真的新方法。 系統(tǒng)的建模與參數(shù)設(shè)置 系統(tǒng)的建模采用Simulink工具箱中的Power System模塊組成的轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)如圖61所示。其中的主電路部分，交流電源、晶閘管整流器、觸發(fā)器、移相控制環(huán)節(jié)和電動機(jī)等環(huán)節(jié)使用Power System模型庫的模塊。模型中轉(zhuǎn)速反饋和電流反饋均取自電動機(jī)測量單元的轉(zhuǎn)速和電流輸出端，減小了測速和電流檢測環(huán)節(jié)，這不會影響仿真的真實性。而電流調(diào)節(jié)器ACR的輸出限幅就決定控制角的最大和最小限制。、120176。（2）晶閘管的參數(shù)設(shè)置，（250109）F（3）同步觸發(fā)脈沖模塊的參數(shù)設(shè)置 頻率設(shè)為50Hz，脈沖寬度設(shè)為10176。（4）電機(jī)模型的設(shè)置 勵磁電阻為。 系統(tǒng)仿真結(jié)果的輸出及結(jié)果分析當(dāng)建模和參數(shù)設(shè)置完成后，在開始仿真前，需要對仿真器參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，選擇“Simulation”菜單中的“Simulation parameters”命令，出現(xiàn)仿真參數(shù)設(shè)置對話框。單擊工具欄的按鈕，即可進(jìn)行仿真。（2）負(fù)載起動 將圖61中的負(fù)載給定設(shè)為10，轉(zhuǎn)速給定設(shè)為1000，啟動仿真，得到如圖63所示的結(jié)果，從圖可看出，剛起動，電樞電流各電磁轉(zhuǎn)矩很大，并被限制在最大值，轉(zhuǎn)速上升很快，轉(zhuǎn)速超調(diào)后，電樞電流下降很快，轉(zhuǎn)速很快穩(wěn)定到給定轉(zhuǎn)速，在穩(wěn)態(tài)時，電樞電流約為15A。從圖可看出，起動時電樞電流各電磁轉(zhuǎn)矩沒達(dá)到最大允許值，轉(zhuǎn)速也沒有超調(diào)，穩(wěn)態(tài)時，轉(zhuǎn)速仍穩(wěn)定中給定轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速給定設(shè)為1000，啟動仿真，得到如圖65所示的結(jié)果。電樞電流增大很多。7 設(shè)計心得通過這次設(shè)計，我基本上掌握了直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計。本課程設(shè)計綜合運用了自動控制原理、電力電子技術(shù)、電力拖動與控制技術(shù)等的知識，為了更好的完成設(shè)計，我又重新復(fù)習(xí)了一遍原來所學(xué)的知識，加深了對知識的理解，提高了對知識的應(yīng)用能力，同時使我認(rèn)識到了各個課程之間是緊密聯(lián)系的。參考文獻(xiàn)【1】 陳伯時. 電力拖動自動控制系統(tǒng)——：機(jī)械工業(yè)出版社，2007【2】 楊蔭福. 段善旭、：清華大學(xué)出版社，2006【3】 王兆安. . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007【4】 李發(fā)海. . 第三版. 北京：清華大學(xué)出版社，2005【5】 李友善. ：機(jī)械工業(yè)出版社，2007【6】 周淵深. 交直流調(diào)速系統(tǒng)與MATLAB仿真. 北京：中國電力出版社，200725