電機(jī)與控制課程設(shè)計(jì)--雙閉環(huán)邏輯無(wú)環(huán)流直流可逆調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)是電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)中一個(gè)很重要的系統(tǒng)，而邏輯無(wú)環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)是雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的典型系統(tǒng)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，通過(guò)轉(zhuǎn)速環(huán)反饋環(huán)ASR作為外環(huán)和電流反饋環(huán)ACR作為內(nèi)環(huán)的控制，可以很好的獲得良好的靜、動(dòng)態(tài)性能。兩組晶閘管裝置反并聯(lián)的電樞可逆線路是可逆調(diào)速系統(tǒng)的典型線路之一，這種線路有能實(shí)現(xiàn)可逆運(yùn)行、回饋制動(dòng)

2、等優(yōu)點(diǎn)。邏輯無(wú)環(huán)流系統(tǒng)就是在一組晶閘管工作時(shí)，用邏輯電路封鎖另一組晶閘管的觸發(fā)脈沖，使該組晶閘管完全處于阻斷狀態(tài)，從根本上切斷環(huán)流通路。這種系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)邏輯無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速，還能實(shí)現(xiàn)回饋制動(dòng)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：邏輯無(wú)環(huán)流 可逆調(diào)速 ACR ASR</p><p>　　雙閉環(huán)邏輯無(wú)環(huán)流直流可逆調(diào)速</p><p><b>　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b

3、></p><p><b>　　1設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)是應(yīng)用最廣性能很好的直流調(diào)速系統(tǒng)。采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和PI調(diào)節(jié)器的單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)可以在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無(wú)靜差，而在此甚礎(chǔ)上再加中電流負(fù)反饋，則可使系統(tǒng)的電流不能無(wú)限制的增加，而當(dāng)系統(tǒng)在最大電流（轉(zhuǎn)矩）受限制時(shí)，調(diào)速系統(tǒng)所能獲得的最快的起動(dòng)過(guò)程。由

4、此可知，雙閉環(huán)使得系統(tǒng)的調(diào)速性能大大提高。帶電流截止負(fù)反饋的調(diào)速系統(tǒng)雖然能大大改善系統(tǒng)在起動(dòng)和堵轉(zhuǎn)時(shí)的性能，但實(shí)際上由于其實(shí)質(zhì)是電流與轉(zhuǎn)速共用一個(gè)調(diào)節(jié)器，所以在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，電流和轉(zhuǎn)速之間出現(xiàn)互相扯皮的現(xiàn)象，不能在根本上解決問(wèn)題。</p><p>　　邏輯無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)是目前在生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛的可逆系統(tǒng)。由于無(wú)環(huán)流，所以不在設(shè)置環(huán)流電抗器。但為保證穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)電流波形的連續(xù)，仍保留平波電抗器Ld。所以它兼有

5、無(wú)環(huán)流和電流波形連續(xù)的特點(diǎn)，所以比直流平均環(huán)流與配合控制有更好的效果。</p><p>　　2雙閉環(huán)調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)原理</p><p>　　雙閉環(huán)直流調(diào)試系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)如圖2-1所示，兩個(gè)調(diào)節(jié)器均采用的是PI調(diào)節(jié)器。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸出限幅電壓決定了電流給定的最大值，電流調(diào)節(jié)器ACR的輸出限幅值限制了電力電子變

6、換器的最大輸出電壓。當(dāng)調(diào)節(jié)器飽和時(shí)，輸出達(dá)到限幅值。輸入量的變化不再影響輸出，除非有反向的輸入信號(hào)是調(diào)節(jié)器退出飽和。當(dāng)調(diào)節(jié)器不飽和時(shí)，PI調(diào)節(jié)器工作在線性調(diào)節(jié)狀態(tài)，其作用是使輸入偏差電壓在穩(wěn)態(tài)時(shí)為零。雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的靜特性在負(fù)載電流小于時(shí)表現(xiàn)為轉(zhuǎn)速無(wú)靜差，這時(shí)，轉(zhuǎn)速負(fù)反饋起主要調(diào)節(jié)作用。當(dāng)負(fù)載電流達(dá)到時(shí)，對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器為飽和輸出，這時(shí)電流調(diào)節(jié)器起主要作用，系統(tǒng)表現(xiàn)為無(wú)靜差，起到過(guò)電流的自動(dòng)保護(hù)作用。這就體現(xiàn)了兩個(gè)PI調(diào)節(jié)器分別形成

7、內(nèi)、外兩個(gè)閉環(huán)的效果。</p><p>　　圖2-1轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)原理圖</p><p>　　雙閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型如圖2-2所示：</p><p>　　圖2-2 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型</p><p>　　2.2電流調(diào)節(jié)器電路設(shè)計(jì)</p><p>　　2.2.1電流調(diào)節(jié)器電路圖<

8、/p><p>　　采用含給定濾波和反饋濾波的模擬式PI型電流調(diào)節(jié)器，其原理圖如圖1所示。圖中為電流給定電壓，為電流負(fù)反饋電壓，調(diào)節(jié)器的輸出就是電力電子變換器的控制電壓。</p><p>　　2-2含給定濾波和反饋濾波的PI型電流調(diào)節(jié)器</p><p>　　圖2-3 電流調(diào)節(jié)器電路</p><p>　　2.2.2電流調(diào)節(jié)器參數(shù)計(jì)算</p>

9、;<p>　　2.2.2.1確定時(shí)間常數(shù)</p><p>　　對(duì)于三相橋式整流電路，總電感量L：</p><p>　　L=0.693=0.693*6.3mH </p><p>　　其中=(5%~10%)</p><p>　　2.電磁時(shí)間常數(shù) ： </p><p>　　===0.0158s</p&

10、gt;<p>　　3.電動(dòng)機(jī)電動(dòng)勢(shì)系數(shù)： </p><p><b>　　=0.149</b></p><p>　　4.計(jì)算電流反饋系數(shù)：</p><p>　　三相橋式滯后裝置滯后時(shí)間常數(shù)：</p><p>　　==*=0.0017s</p><p>　　電流濾波時(shí)間常

11、數(shù)。三相橋式電路每個(gè)波頭的時(shí)間是3.3ms，為了基本濾平波頭，取=2ms=0.002s。</p><p>　　電流環(huán)最小時(shí)間常數(shù)之和。</p><p>　　2.2.2.2選擇電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，并保證穩(wěn)態(tài)電流無(wú)差，可按典型Ⅰ型系統(tǒng)設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器。電流環(huán)控制對(duì)象是雙慣性的，因此可用 型電流調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為：</p>&

12、lt;p>　　檢查對(duì)電源電壓的抗擾性能：</p><p>　　參看表2-1典型Ⅰ型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)抗擾性能，各項(xiàng)指標(biāo)可以接受。</p><p>　　表2-1典型Ⅰ型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)抗擾性能</p><p>　　2.2.2.3計(jì)算電流調(diào)節(jié)器參數(shù)</p><p>　　電流調(diào)節(jié)器超前時(shí)間常數(shù)：。</p><p>　　電流開環(huán)增益：要求

13、時(shí)，按表2-2，應(yīng)取</p><p>　　于是，ACR的比例系數(shù)為</p><p>　　表2-2典型I型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)跟隨性能指標(biāo)和頻域指標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系</p><p>　　2.2.2.4檢驗(yàn)近似條件</p><p><b>　　電流環(huán)截止頻率：</b></p><p>　　a）閘管整流裝置傳遞函數(shù)的近

14、似條件</p><p>　　b）忽略反電動(dòng)勢(shì)變化對(duì)電流環(huán)動(dòng)態(tài)影響的條件</p><p>　　c）電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件</p><p><b>　　均滿足近似要求。</b></p><p>　　2.2.2.5計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻和電容</p><p>　　電流調(diào)節(jié)器原理圖如圖2-1所示，按所用運(yùn)算

15、放大器取，各電阻和電容值計(jì)算如下：</p><p><b>　　取18</b></p><p><b>　　取0.8</b></p><p><b>　　取0.2</b></p><p>　　按照上述參數(shù)，電流環(huán)可以達(dá)到的動(dòng)態(tài)跟隨性能指標(biāo)為</p><p&g

16、t;<b>　　滿足設(shè)計(jì)要求。</b></p><p>　　2.3轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器電路設(shè)計(jì)</p><p>　　2.3.1速度調(diào)節(jié)器電路圖</p><p>　　為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無(wú)靜差，在負(fù)載擾動(dòng)作用點(diǎn)前面必須要一個(gè)積分環(huán)節(jié)，它應(yīng)該包含在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR中，由于在擾動(dòng)作用點(diǎn)后面已經(jīng)有一個(gè)積分環(huán)節(jié)，因此轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)傳遞函數(shù)應(yīng)該共有兩個(gè)積分環(huán)節(jié)，所以應(yīng)該設(shè)計(jì)成典

17、型II型系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)同時(shí)也能滿足動(dòng)態(tài)抗擾性能好的要求。</p><p>　　圖2-4含給定濾波與反饋濾波的PI型轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 </p><p>　　圖2-5 速度調(diào)節(jié)器電路</p><p>　　2.3.2 確定時(shí)間常數(shù)</p><p>　　a)電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù)1/。由前面已取得：</p><p>　　1/=2=2

18、*0.0037s=0.0074s</p><p>　　b)轉(zhuǎn)速濾波時(shí)間常數(shù) ：有條件可知。</p><p>　　c)轉(zhuǎn)速環(huán)時(shí)間常數(shù) ：按小時(shí)間常數(shù)近似處理，取 </p><p>　　2.3.3選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)</p><p>　　按照設(shè)計(jì)要求，選用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)表達(dá)式為</p><p>　　2.3.4計(jì)算

19、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)</p><p>　　a)按跟隨和抗擾性能都比較好的原則，取 ,則ASR的超前時(shí)間常數(shù)為:</p><p><b>　　b)轉(zhuǎn)速開環(huán)增益:</b></p><p>　　c)ASR的比例系數(shù) </p><p>　　2.3.5檢驗(yàn)近似條件</p><p>　　a)由公式 可得轉(zhuǎn)速環(huán)

20、截止頻率為</p><p>　　b）電流環(huán)傳遞函數(shù)簡(jiǎn)化條件為</p><p>　　c）轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件為</p><p>　　上面的參數(shù)均滿足近似要求。</p><p>　　2.3.6計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻和電容</p><p>　　轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器原理圖如圖2-4所示，取，則</p><p>&

21、lt;b>　　，， </b></p><p><b>　　， 取，</b></p><p><b>　　， 取，</b></p><p>　　, 取。</p><p>　　2.3.7校核轉(zhuǎn)速超調(diào)量 </p><p>　　當(dāng) 時(shí)，由

22、表2-3得，，不能滿足設(shè)計(jì) 的要求。實(shí)際上，由于表2-3是按線性系統(tǒng)計(jì)算的，而突加階躍給定時(shí)，ASR飽和，不符合線性系統(tǒng)的前提，應(yīng)該按ASR退飽和的情況計(jì)算超調(diào)量。</p><p>　　表2-3 典型II型系統(tǒng)階躍輸入跟隨性能指標(biāo)</p><p>　　當(dāng) 時(shí)，由表2-3得，，不能滿足設(shè)計(jì) 的要求。實(shí)際上，由于表2-3是按線性系統(tǒng)計(jì)算的，而突加階躍給定時(shí)，ASR飽和，不符合線性系統(tǒng)的

23、前提，應(yīng)該按ASR退飽和的情況計(jì)算超調(diào)量。</p><p>　　下面對(duì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器退飽和時(shí)轉(zhuǎn)速超調(diào)量的計(jì)算：</p><p>　　設(shè)理想空載啟動(dòng)時(shí) ，</p><p><b>　　， 帶入 </b></p><p><b>　　可得 </b></p><p><b>

24、　　可以滿足設(shè)計(jì)要求。</b></p><p>　　3無(wú)環(huán)流邏輯控制器DLC設(shè)計(jì)</p><p>　　邏輯無(wú)環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的原理框圖如下圖所示。</p><p>　　圖3-1 邏輯無(wú)環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)原理框圖</p><p>　　這種邏輯無(wú)環(huán)流系統(tǒng)有一個(gè)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR，一個(gè)反號(hào)器AR，采用雙電流調(diào)節(jié)器1ACR和2ACR，

25、雙觸發(fā)裝置GTF和GTR結(jié)構(gòu)。主電路采用兩組晶閘管裝置反并聯(lián)線路，由于沒(méi)有環(huán)流，不用再設(shè)置環(huán)流電抗器，但是為了保證穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的電流波形的連續(xù)，仍應(yīng)保留平波電抗器，控制線路采用典型的轉(zhuǎn)速﹑電流雙閉環(huán)系統(tǒng)，1ACR用來(lái)調(diào)節(jié)正組橋電流，其輸出控制正組觸發(fā)裝置GTF；2ACR調(diào)節(jié)反組橋電流，其輸出控制反組觸發(fā)裝置GTR，1ACR的給定信號(hào)經(jīng)反號(hào)器AR作為2ACR的給定信號(hào),這樣可使電流反饋信號(hào)的極性在正﹑反轉(zhuǎn)時(shí)都不必改變，從而可采用不反映極性的

26、電流檢測(cè)器，在邏輯無(wú)環(huán)流系統(tǒng)中設(shè)置的無(wú)環(huán)流邏輯控制器DLC，這是系統(tǒng)中關(guān)鍵部件。它按照系統(tǒng)的工作狀態(tài)，指揮系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)切換，或者允許正組觸發(fā)裝置發(fā)出觸發(fā)脈沖而封鎖反組，或者允許反組觸發(fā)裝置發(fā)出觸發(fā)脈沖而封鎖正組。在任何情況下，決不允許兩組晶閘管同時(shí)開放，確保主電路沒(méi)有產(chǎn)生環(huán)流的可能。</p><p><b>　　4主電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　邏輯無(wú)環(huán)流可逆

27、直流調(diào)速系統(tǒng)的主電路如下圖所示:</p><p>　　圖4-1 無(wú)環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)主電路</p><p>　　兩組橋在任何時(shí)刻只有一組投入工作（另一組關(guān)斷），所以在兩組橋之間就不會(huì)存在環(huán)流。但當(dāng)兩組橋之間需要切換時(shí)，不能簡(jiǎn)單的把原來(lái)工作著的一組橋的觸發(fā)脈沖立即封鎖，而同時(shí)把原來(lái)封鎖著的一組橋立即開通，因?yàn)橐呀?jīng)導(dǎo)通的晶閘管并不能在觸發(fā)脈沖取消的一瞬間立即被關(guān)斷，必須待晶閘管承受反壓時(shí)才能

28、關(guān)斷。如果對(duì)兩組橋的觸發(fā)脈沖的封鎖和開放同時(shí)進(jìn)行，原先導(dǎo)通的那組橋不能立即關(guān)斷，而原先封鎖著的那組橋已經(jīng)開通，出現(xiàn)兩組橋同時(shí)導(dǎo)通的情況，因沒(méi)有環(huán)流電抗器，將會(huì)產(chǎn)生很大的短路電流，把晶閘管燒毀。為此首先應(yīng)是已導(dǎo)通的的晶閘管斷流，要妥當(dāng)處理主回路中的電感儲(chǔ)存的一部分能量回饋給電網(wǎng)，其余部分消耗在電機(jī)上，直到儲(chǔ)存的能量釋放完，主回路電流變?yōu)榱?，使原晶閘管恢復(fù)阻斷能力，隨后再開通原來(lái)封鎖著的那組橋的晶閘管，使其觸發(fā)導(dǎo)通。</p>

29、<p><b>　　5保護(hù)電路設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　5.1過(guò)電流保護(hù)</b></p><p>　　由于過(guò)載、直流側(cè)短路、逆變失敗、環(huán)流和交流側(cè)短路等原因會(huì)引起系統(tǒng)過(guò)流而損壞可控硅。系統(tǒng)采用了三種過(guò)流保護(hù)措施：（a）電流調(diào)節(jié)器限流，電流整定值為250A；（b） 過(guò)流保護(hù)環(huán)節(jié)，整定值為350A，（c） 快速熔斷器；對(duì)直流

30、回路和每個(gè)可控硅元件設(shè)快速熔斷作最后一道過(guò)流保護(hù)。它可以在沖擊電流很大，沖擊時(shí)間又很短的情況下保護(hù)設(shè)備不受損壞，從而使系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠、操作方便。 </p><p>　　圖5-1電流檢測(cè)裝置</p><p>　　過(guò)流保護(hù)環(huán)節(jié)的電路如圖 6-1所示。在系統(tǒng)正常工作時(shí)，電流檢測(cè)裝置輸出電壓小于14V （相當(dāng)于主回路電流350A），穩(wěn)壓管DW不導(dǎo)通。BG1截止，繼電器釋放，BG2導(dǎo)通，BG3截

31、止，發(fā)射極輸出零電位，不影響正反組晶閘管整流裝置的正常工作。當(dāng)主回路電流超過(guò)350A 時(shí)，電流檢測(cè)裝置輸出大于14V，穩(wěn)壓管DW被雪崩擊穿，BG1導(dǎo)通，BG2截止，BG3導(dǎo)通，發(fā)射極輸出高電位+15V，同時(shí)封鎖正反兩組觸發(fā)器的脈沖。當(dāng)BG1導(dǎo)通時(shí)繼電器得電吸合。一方面自鎖，另一方面使繼電器得電吸合，在交流側(cè)線路接觸器S-B線圈中的常閉觸頭打開，使S-B跳閘，切斷主回路交流電源。改變電阻和數(shù)值或選擇不同穩(wěn)壓值的穩(wěn)壓管DW即可整定不同的跳閘

32、電流。</p><p>　　圖5-2過(guò)流保護(hù)環(huán)節(jié)</p><p><b>　　5.2過(guò)電壓保護(hù)</b></p><p>　　開關(guān)穩(wěn)壓器的過(guò)電壓保護(hù)包括輸入過(guò)電壓保護(hù)和輸出過(guò)電壓保護(hù)。開關(guān)穩(wěn)壓器所使用的未穩(wěn)壓直流電源諸如蓄電池和整流器的電壓如果過(guò)高,使開關(guān)穩(wěn)壓器不能正常工作,甚至損壞內(nèi)部器件,因此,有必要使用輸入過(guò)電壓保護(hù)電路。用晶體管和繼電器所

33、組成的保護(hù)電路如圖6-3所示。 </p><p>　　圖5-3  輸入過(guò)電壓保護(hù) </p><p>　　在該電路中，當(dāng)輸入直流電源的電壓高于穩(wěn)壓二極管的擊穿電壓值時(shí)，穩(wěn)壓管擊穿，有電流流過(guò)電阻R，使晶體管V導(dǎo)通，繼電器動(dòng)作，常閉接點(diǎn)斷開，切斷輸入。其中穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值Vz=ESrmax－UBE。輸入電源的極性保護(hù)電路可以跟輸入過(guò)電壓保護(hù)結(jié)合在一起,構(gòu)成極性保護(hù)鑒別與過(guò)電壓保護(hù)電路。

34、 </p><p>　　輸出過(guò)電壓保護(hù)在開關(guān)穩(wěn)壓電源中是至關(guān)重要的。特別對(duì)輸出為5V的開關(guān)穩(wěn)壓器來(lái)說(shuō),它的負(fù)載是大量的高集成度的邏輯器件。如果在工作時(shí),開關(guān)穩(wěn)壓器的開關(guān)三極管突然損壞,輸出電位就可能立即升高到輸入未穩(wěn)壓直流電源的電壓值,瞬時(shí)造成很大的損失。常用的方法是晶閘管短路保護(hù)。最簡(jiǎn)單的過(guò)電壓保電路如圖5-4所示。 </p><p>　　圖5-4  簡(jiǎn)單的輸出過(guò)電壓保護(hù) &l

35、t;/p><p>　　當(dāng)輸出電壓過(guò)高時(shí),穩(wěn)壓管被擊穿,觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通,把輸出端短路,造成過(guò)電流,通過(guò)保險(xiǎn)絲或電路保護(hù)器將輸入切斷,保護(hù)了負(fù)載。這種電路的響應(yīng)時(shí)間相當(dāng)于晶閘管的開通時(shí)間，約為5～10μs。它的缺點(diǎn)是動(dòng)作電壓是固定的，溫度系數(shù)大，動(dòng)作點(diǎn)不穩(wěn)定。另外，穩(wěn)壓管存在著參數(shù)的離散性，型號(hào)相同但過(guò)電壓起動(dòng)值卻各不相同，給調(diào)試帶來(lái)了困難。圖5-5是改進(jìn)后的電路。其中、是取樣電路，是基準(zhǔn)電壓。</p>&

36、lt;p>　　圖5-5  輸出過(guò)電壓保護(hù) </p><p>　　輸出電壓Esc突然升高，晶體管V1、V2導(dǎo)通，晶閘管就導(dǎo)通?；鶞?zhǔn)電壓Vz由式Esc=(R1＋R2)(Vz＋UBEI)/R1 ，來(lái)確定，UBE1為V1的發(fā)射結(jié)（BE）電壓降。本電路的動(dòng)作電壓可變，并且動(dòng)作點(diǎn)相當(dāng)穩(wěn)定。當(dāng)穩(wěn)壓管為7V時(shí)，其溫度系數(shù)和晶體管V1的發(fā)射結(jié)（BE）電壓的溫度系數(shù)可以抵消，能使溫度系數(shù)降得很低。但是對(duì)于輸出為5～5

37、.5V的直流開關(guān)穩(wěn)壓器來(lái)說(shuō)，其常用的動(dòng)作電壓是5.5～6V。那么穩(wěn)壓管電壓必在3.5V以下，此電壓附近的穩(wěn)壓管的溫度變化系數(shù)是－20～－30mV/℃。因此,溫度變化大的場(chǎng)合保護(hù)電路還會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作。采用集成電路電壓比較器來(lái)檢測(cè)開關(guān)穩(wěn)壓器的輸出電壓，是目前較為常用的方法，利用比較器的輸出狀態(tài)的改變跟相應(yīng)的邏輯電路配合，構(gòu)成過(guò)電壓保護(hù)電路，這種電路既靈敏又穩(wěn)定。</p><p><b>　　6觸發(fā)電路設(shè)計(jì)&l

38、t;/b></p><p>　　觸發(fā)電路采用集成移相觸發(fā)芯片TC787，與TCA785及KJ（或KC）系列移相觸發(fā)集成電路相比，具有功耗小、功能強(qiáng)、輸入阻抗高、抗干擾性能好、移相范圍寬、外接元件少等優(yōu)點(diǎn)。只需要一塊這樣的集成電路，就可以完成三塊TCA785與一塊KJ041、一塊KJ042器件組合才能具有的三相移相功能。</p><p>　　TC787的原理框圖如圖6-1所示</

39、p><p>　　圖6-1 TC787原理框圖</p><p>　　由圖可見：在它的內(nèi)部集成了三個(gè)過(guò)零和極性檢測(cè)單元、三個(gè)鋸齒波形成單元、三個(gè)比較器、一個(gè)脈沖發(fā)生器、一個(gè)抗干擾鎖定電路、一個(gè)脈沖形成電路、一個(gè)脈沖分配及驅(qū)動(dòng)電路。</p><p>　　引腳18、l、2分別為三相同步電壓Va、Vb、Vc輸人端。</p><p>　　引腳16、15和14

40、分別為產(chǎn)生相對(duì)于A、B和C三相同步電壓的鋸齒波充電電容連接端。電容值大小決定了移相鋸齒波的斜率和幅值。</p><p>　　引腳13為觸發(fā)脈沖寬度調(diào)節(jié)電容Cx，該電容的容量決定著TC787輸出脈沖的寬度，電容的容量越大，輸出脈沖寬度越寬。</p><p>　　引腳5為輸出脈沖禁止端，該端用來(lái)在故障狀態(tài)下封鎖TC787的輸出，高</p><p><b>　　

41、電平有效。</b></p><p>　　引腳4為移相控制電壓輸入端。該端輸入電壓的高低，直接決定著TC787輸出脈沖的移相范圍。</p><p>　　引腳12、10、8、9、7和11是脈沖輸出端。其中引腳12、10和8分別控制上半橋臂的A、B、C相晶閘管；</p><p>　　引腳9、7和11分別控制下半橋臂的A、B和C相晶閘管。正組晶閘管觸發(fā)電路原理圖

42、如圖4.3所示，反組的與正組相同。</p><p>　　圖6-2正組觸發(fā)電路原理圖</p><p><b>　　7電氣原理總電路圖</b></p><p>　　圖7-1電氣原理總電路圖</p><p><b>　　心得體會(huì)</b></p><p>　　通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)

43、邏輯無(wú)環(huán)流雙閉環(huán)可逆直流調(diào)速系統(tǒng)有了更深入的理解。</p><p>　　首先設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)速-電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)是在學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)到了了，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，電流調(diào)節(jié)器采用了典型的Ⅰ型系統(tǒng)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器采用了典型II型系統(tǒng)，通過(guò)自己的思考和書本的參考，讓我對(duì)書本上的知識(shí)有了更深層次的了解。在觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)中，晶閘管的觸發(fā)電路采用TC787集成觸發(fā)器，外圍器件簡(jiǎn)單，而且只需一片就能觸發(fā)一組橋式全控型晶閘管，兩片TC78

44、7就能完成本設(shè)計(jì)。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)用了很多方面的知識(shí)，這也是電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的難度所在，匯集了從大一到大三所學(xué)學(xué)科的很多知識(shí)，包括電力電子、自動(dòng)控制等很多專業(yè)知識(shí)。本次課程設(shè)計(jì)也是對(duì)以前知識(shí)的回顧和更深入的理解?？偟膩?lái)說(shuō)，收獲非常豐富。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　陳伯時(shí)主編.電力拖動(dòng)自動(dòng)

45、控制系統(tǒng),北京,機(jī)械工業(yè)出版社,2003.7</p><p>　　楊蔭福,段善旭,朝澤云.電力電子裝置及系統(tǒng),北京,清華大學(xué)出版社,2006.9</p><p>　　王兆安,黃俊.電力電子技術(shù),北京,機(jī)械工業(yè)出版社,2007.7</p><p>　　漆漢宏.PLC電氣控制技術(shù),北京,機(jī)械工業(yè)出版社,2006.12</p><p>　　康華光.