雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)</p><p>　　班級(jí) </p><p>　　姓名 </p><p>　　學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師

2、 目錄</p><p><b>　　摘要</b></p><p><b>　　系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1.1 任務(wù)分析</b></p><p>　　1.2 方案比較論證</p><p>　　1.3 系統(tǒng)方案確定

3、</p><p>　　系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算</p><p>　　2.1 主電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與確定</p><p>　　2.2 主電路器件選擇與計(jì)算</p><p>　　2.2.1 整流變壓器的參數(shù)計(jì)算和選擇</p><p>　　2.2.2 整流元件晶閘管的選型</p><p>　　2.3 電抗器

4、的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.4 主電路保護(hù)電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.4.1 過壓保護(hù)設(shè)計(jì)</p><p>　　2.4.2 過流保護(hù)設(shè)計(jì)</p><p>　　雙閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)<

5、/p><p><b>　　小結(jié)</b></p><p><b>　　心得體會(huì)</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　直流電動(dòng)機(jī)具有良好的起動(dòng)、制動(dòng)性能，宜于在

6、大范圍內(nèi)平滑調(diào)速，在許多需要調(diào)速或快速正反向的電力拖動(dòng)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。從控制的角度來看，直流調(diào)速還是交流拖動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。該系統(tǒng)中設(shè)置了電流檢測(cè)環(huán)節(jié)、電流調(diào)節(jié)器以及轉(zhuǎn)速檢測(cè)環(huán)節(jié)、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，構(gòu)成了電流環(huán)和轉(zhuǎn)速環(huán)，前者通過電流元件的反饋?zhàn)饔梅€(wěn)定電流，后者通過轉(zhuǎn)速檢測(cè)元件的反饋?zhàn)饔帽３洲D(zhuǎn)速穩(wěn)定，最終消除轉(zhuǎn)速偏差，從而使系統(tǒng)達(dá)到調(diào)節(jié)電流和轉(zhuǎn)速的目的。該系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速外環(huán)飽和不起作用，電流內(nèi)環(huán)起主要作用，調(diào)節(jié)起動(dòng)電流保持最大值，使轉(zhuǎn)速線

7、性變化，迅速達(dá)到給定值；穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速負(fù)反饋外環(huán)起主要作用，使轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)速給定電壓的變化而變化，電流內(nèi)環(huán)跟隨轉(zhuǎn)速外環(huán)調(diào)節(jié)電機(jī)的電樞電流以平衡負(fù)載電流。并通過Simulink進(jìn)行系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模和系統(tǒng)仿真，分析雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的特性。</p><p>　　第1章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.1 任務(wù)分析</b></p><p>

8、;　　本課題所涉及的調(diào)速方案本質(zhì)上是改變電樞電壓調(diào)速。該調(diào)速方法可以實(shí)現(xiàn)大范圍平滑調(diào)速，是目前直流調(diào)速系統(tǒng)采用的主要調(diào)速方案。但電機(jī)的開環(huán)運(yùn)行性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求。按反饋控制原理組成轉(zhuǎn)速閉環(huán)系統(tǒng)是減小或消除靜態(tài)轉(zhuǎn)速降落的有效途徑。轉(zhuǎn)速反饋閉環(huán)是調(diào)速系統(tǒng)的基本反饋形式。可要實(shí)現(xiàn)高精度和高動(dòng)態(tài)性能的控制，不盡要控制速度，同時(shí)還要控制速度的變化率也就是加速度。由電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)方程可知加速度與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩成正比關(guān)系，而轉(zhuǎn)矩又與電動(dòng)機(jī)的電流成正比。

9、因而同時(shí)對(duì)速度和電流進(jìn)行控制，稱為實(shí)現(xiàn)</p><p>　　高動(dòng)態(tài)性能電機(jī)控制系統(tǒng)所必須完成的工作。因而也就有了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)的控制結(jié)構(gòu)。</p><p>　　1.2 方案比較論證</p><p>　　方案一：?jiǎn)伍]環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)</p><p>　　方案一采用單閉環(huán)的速度反饋調(diào)節(jié)時(shí)整流電路的脈波數(shù)m = 2 ,3 ,6 ,12 , ?,其數(shù)

10、目總是有限的,比直流電機(jī)每對(duì)極下?lián)Q向片的數(shù)目要少得多。因此,除非主電路電感L = ∞,否則晶閘管電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的電流脈動(dòng)總會(huì)帶來各種影響,主要有:(1) 脈動(dòng)電流產(chǎn)生脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩,對(duì)生產(chǎn)機(jī)械不利; (2)脈動(dòng)電流(斜波電流) 流入電源,對(duì)電網(wǎng)不利,同時(shí)也增加電機(jī)的發(fā)熱。并且晶閘管整流電路的輸出電壓中除了直流分量外,還含有交流分量。把交流分量引到運(yùn)算放大器輸入端,不僅不起正常的調(diào)節(jié)作用,反而會(huì)產(chǎn)生干擾,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成放大器局部飽和,從而破壞系統(tǒng)的正

11、常工作。如圖所示。</p><p><b>　　方案一原理框圖</b></p><p>　　方案二：雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)</p><p>　　方案二采用雙閉環(huán)轉(zhuǎn)速電流調(diào)節(jié)方法，雖然相對(duì)成本較高，但保證了系統(tǒng)的可靠性能，保證了對(duì)生產(chǎn)工藝的要求的滿足，既保證了穩(wěn)態(tài)后速度的穩(wěn)定，同時(shí)也兼顧了啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)電流的動(dòng)態(tài)過程。在啟動(dòng)過程的主要階段，只有電流負(fù)反饋

12、，沒有轉(zhuǎn)速負(fù)反饋，不讓電流負(fù)反饋發(fā)揮主要作用，既能控制轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差調(diào)節(jié)，又能控制電流使系統(tǒng)在充分利用電機(jī)過載能力的條件下獲得最佳過渡過程，很好的滿足了生產(chǎn)需求。該方案的原理框圖如圖所示。</p><p><b>　　方案二原理框圖</b></p><p>　　1.3 系統(tǒng)方案確定</p><p>　　1.在單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中用一個(gè)調(diào)節(jié)器綜

13、合多種信號(hào)，各參數(shù)間相互影響，難于進(jìn)行調(diào)節(jié)器動(dòng)態(tài)參數(shù)的調(diào)整，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能不夠好。</p><p>　　2.系統(tǒng)中采用電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)來限制啟動(dòng)電流，不能充分利用電動(dòng)機(jī)的過載能力獲得最快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，即最佳過渡過程。</p><p>　　為了獲得近似理想的過度過程，并克服幾個(gè)信號(hào)綜合于一個(gè)調(diào)節(jié)器輸入端的缺點(diǎn)，最好的方法就是將被調(diào)量轉(zhuǎn)速與輔助被調(diào)量電流分開加以控制，用兩個(gè)調(diào)節(jié)器分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和

14、電流，構(gòu)成轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。所以本文選擇方案二作為設(shè)計(jì)的最終方案。</p><p>　　第2章 系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算</p><p>　　2.1 主電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與確定</p><p>　　2.2主電路器件的選擇和計(jì)算</p><p>　　2.2.1 整流變壓器參數(shù)的計(jì)算和選擇</p><p>　?。╝）變

15、壓器二次側(cè)電壓U2的計(jì)算</p><p>　　U2是一個(gè)重要的參數(shù)，選擇過低就會(huì)無法保證輸出額定電壓。選擇過大又會(huì)造成延遲角α加大，功率因數(shù)變壞，整流元件的耐壓升高，增加了裝置的成本。一般可按下式計(jì)算，即：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中A--理想情況下，α=0°時(shí)整流電壓Ud0與二次電壓U2

16、之比，即A=Ud0/U2；B--延遲角為α?xí)r輸出電壓Ud與Ud0之比，即B=Ud/Ud0；</p><p>　　ε——電網(wǎng)波動(dòng)系數(shù)；</p><p>　　1～1.2——考慮各種因數(shù)的安全系數(shù)；</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，采用公式：</p><p><b>　　(2-2)</b></p><p&

17、gt;　　由表查得 A=2.34；取ε=0.9；α角考慮10°裕量，則 B=cosα=0.985取</p><p>　　U2=120VU1/U2=380/120=3.2</p><p>　　（b） 一次、二次相電流的計(jì)算</p><p>　　由表查得 KI1=0.816, KI2=0.816</p><p>　　考慮變壓器勵(lì)磁電流得

18、：</p><p><b>　　,取14A</b></p><p>　?。╟）變壓器容量的計(jì)算</p><p>　　S1=m1U1I1； （2-3） </p><p>　　S2=m2U2I2；

19、 （2-4）</p><p>　　S=1/2(S1+S2)； （2-5）</p><p>　　式中m1、m2 --一次側(cè)與二次側(cè)繞組的相數(shù)；</p><p>　　由表查得m1=3，m2=3</p><p>　　S1=m1U1I1=3×

20、;380×14=15.6KVA</p><p>　　S2=m2U2I2=3×110×44.9=14.85 KVA</p><p>　　S=1/2(S1+S2)=1/2（15.6+14.85）=15.3KVA</p><p>　　考慮勵(lì)磁功率=220×1.6=0.352kW，取S=15.6kvA </p><

21、;p>　　2.2.2 整流元件晶閘管的選型</p><p>　　（a）晶閘管的額定電壓</p><p>　　晶閘管實(shí)際承受的最大峰值電壓，乘以（2～2）倍的安全裕量，參照標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)，即可確定晶閘管的額定電壓，即 =（2～2）整流電路形式為三相全控橋，查表得，則</p><p><b>　　（2-6） </b></p>&

22、lt;p><b>　　取</b></p><p>　?。╞）晶閘管的額定電流</p><p>　　選擇晶閘管額定電流的原則是使管子允許通過的額定電流有效值大于實(shí)際流過管子電流最大有效值[8]，即 =1.57>或 >==K （2-7）</p

23、><p>　　考慮（1.5～2）倍的裕量 </p><p><b>　　（2-8）</b></p><p>　　式中K=/（1.57）--電流計(jì)算系數(shù)。</p><p>　　此外，還需注意以下幾點(diǎn)：</p><p>　?、佼?dāng)周圍環(huán)境溫度超過+40℃時(shí)，應(yīng)降低元件的額定電流值。</p>&

24、lt;p>　　②當(dāng)元件的冷卻條件低于標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，也應(yīng)降低元件的額定電流值。</p><p>　　由表查得 K=0.368，考慮1.5～2倍的裕量</p><p><b>　?。?-9）</b></p><p>　　取。故選晶閘管的型號(hào)為KP50-7晶閘管元件。(可用3CT107替換)。</p><p>　　2.3

25、電抗器的設(shè)計(jì)</p><p>　　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。其主要參數(shù)有流過電抗器的電流一般是已知的，因此電抗器參數(shù)計(jì)算主要是電感量的計(jì)算。</p><p>　　1）算出電流連續(xù)的臨界電感量可用下式計(jì)算，單位mH。</p><p>　?。?-1） </p><p&g

26、t;　　式中－與整流電路形式有關(guān)的系數(shù)，可由表查得；為最小負(fù)載電流，常取電動(dòng)機(jī)額定電流的5％～10％計(jì)算。根據(jù)本電路形式查得=0.695，所以==30.3mH </p><p>　　2）限制輸出電流脈動(dòng)的臨界電感量</p><p>　　由于晶閘管整流裝置的輸出電壓是脈動(dòng)的，因此輸出電流波形也是脈動(dòng)的。該脈動(dòng)電流可以看成一個(gè)恒定直流分量和一個(gè)交流分量組成。通常負(fù)載需要的只

27、是直流分量，對(duì)電動(dòng)機(jī)負(fù)載來說，過大的交流分量會(huì)使電動(dòng)機(jī)換向惡化和鐵耗增加，引起過熱。因此，應(yīng)在直流側(cè)串入平波電抗器，用來限制輸出電流的脈動(dòng)量。平波電抗器的臨界電感量（單位為mＨ）可用下式計(jì)算</p><p><b>　　（3-2）</b></p><p>　　式中－系數(shù)，與整流電路形式有關(guān)，－電流最大允許脈動(dòng)系數(shù)，通常三相電路≤（5～10）％。</p>

28、<p>　　根據(jù)本電路形式查得=1.045,</p><p>　　所以 ==22.8mH </p><p>　　3）電動(dòng)機(jī)電感量和變壓器漏電感量</p><p>　　電動(dòng)機(jī)電感量（單位為mH）可按下式計(jì)算</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　式

29、中 、、n－直流電動(dòng)機(jī)電壓、電流和轉(zhuǎn)速，常用額定值代入；</p><p>　　p－電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)；－計(jì)算系數(shù)。一般無補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)取8～12，快速無補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)取6～8，有補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)取5～6。本設(shè)計(jì)中取=8、=220V、=55A、n=1000r/min、p=1</p><p><b>　　==16mH </b></p><p>　　變壓器漏電感量（

30、單位為mH）可按下式計(jì)算</p><p><b>　　（3-4）</b></p><p>　　式中　 －計(jì)算系數(shù)，查表可得</p><p>　　－變壓器的短路比，一般取5%～10%。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中取=3.2、=0.05</p><p>　　所以 =3.2×0.05

31、5;120/（100×55）=3.5mH </p><p>　　4）實(shí)際串入平波電抗器的電感量</p><p>　　考慮輸出電流連續(xù)時(shí)的實(shí)際電感量：</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　5) 電樞回路總電感:</p><p>　　=4

32、.56+6.91+2×6.9=19.51mH</p><p>　　2.4 主電路保護(hù)電路設(shè)計(jì)</p><p>　　2.4.1 過壓保護(hù)設(shè)計(jì)</p><p>　　凡是超過晶閘管正常工作是承受的最大峰值電壓的都算過電壓。產(chǎn)生過壓的原因是電路中電感元件聚集的能量驟然釋放或是外界侵入電路的大量電荷累積。按過壓保護(hù)的部位來分，有交流側(cè)保護(hù)，直流側(cè)保護(hù)和元件保護(hù)。元件

33、保護(hù)主要是通過阻容吸收電路，連線如圖3.4所示。阻容吸收電路的參數(shù)計(jì)算式根據(jù)變壓器鐵芯磁場(chǎng)釋放出來的能量轉(zhuǎn)化為電容器電場(chǎng)的能量存儲(chǔ)起來為依據(jù)的。由于電容兩端的電壓不能突變，所以可以有效的抑制尖峰過電壓。串阻的目的是為了在能量轉(zhuǎn)化過程中能消耗一部分能量，并且抑制LC回路的振蕩。以過電壓保護(hù)的部位來分，有交流側(cè)過壓保護(hù)、直流側(cè)過電壓保護(hù)和器件兩端的過電壓保護(hù)三種。</p><p><b>　　交流側(cè)過電壓保

34、護(hù)</b></p><p><b>　　① 阻容保護(hù)</b></p><p>　　C≥S/U22=6×10×5200/1102=25µF</p><p>　　耐壓≥1.5Um =1.5×110×=233V</p><p>　　由公式計(jì)算出電容量一般偏大，實(shí)際選

35、用時(shí)還可參照過去已使用裝置情況來確定保護(hù)電壓的容量，這里選CZJD-2型金屬化紙介電容器，電容量20uF，耐壓250V。</p><p><b>　　取=5，</b></p><p>　　R≥2.3 U22/S=2.3×1102/5200×=2.2Ω，取2.2Ω</p><p>　　IC=2πfCUC×10-6=2

36、π×50×20×10-6×110=0.69A</p><p>　　PR≥(3～4)IC2R=(3～4) ×（0.69）2×2.2=3.1～4.2W</p><p>　　選取2.2Ω，5W的金屬氧化膜電阻。</p><p><b>　?、?壓敏電阻的計(jì)算</b></p>&

37、lt;p>　　U1MA=1.3U2=1.3××110=202V</p><p>　　流通量取5KA。選MY31-220/5型壓敏電阻。允許偏差+10％（242V）。</p><p>　　2） 直流側(cè)過電壓保護(hù)</p><p>　　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)。但采用阻容保護(hù)易影響系統(tǒng)的快速性，

38、并且會(huì)造成加大。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)。</p><p>　　U1MA=（1.8-2.2）UDC=(1.8～2.2) ×220=396～440V </p><p>　　選MY31-430/5型壓敏電阻。允許偏差+10％（484V）。</p><p>　　3） 閘管及整流二極管兩端的過電壓保護(hù)

39、</p><p>　　表2-1 阻容保護(hù)的數(shù)值一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選定</p><p>　　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。電容耐壓可選加在晶閘管兩端工作電壓峰值的1.1～1.15倍。</p><p>　　由上表得C=0.5µF，R=10Ω，</p><p>　　電容耐壓≥1.5=1.5×=1.5

40、××110=566V</p><p>　　選C為0.5µF的CZJD-2型金屬化紙介質(zhì)電容器,電容量0.22µF，耐壓為400V。</p><p>　　=fCUm2×10-6=50×0.5×10-6×(×110)2=0.8W </p><p>　　選R為10Ω普通金屬膜電阻

41、器，RJ-0.5。</p><p>　　2.4.2 過流保護(hù)設(shè)計(jì)</p><p>　　由于晶閘管的熱容量很小，一旦發(fā)生過電流時(shí)，溫度就會(huì)急劇上升可能燒壞PN結(jié)，造成元件內(nèi)部短路或開路。晶閘管發(fā)生過電流的原因主要有：負(fù)載端過載或短路；某個(gè)晶閘管被擊穿短路，造成其他元件的過電流；觸發(fā)電路工作不正?；蚴芨蓴_，使晶閘管誤觸發(fā)，引起過電流。晶閘管允許在短時(shí)間內(nèi)承受一定的過電流，所以過電流保護(hù)作用就在

42、于當(dāng)過電流發(fā)生時(shí)，在允許的時(shí)間內(nèi)將過電流切斷，以防止元件損壞。晶閘管過電流的保護(hù)措施有下列幾種：</p><p>　　1.快速熔斷器 普通熔斷絲由于熔斷時(shí)間長(zhǎng)，用來保護(hù)晶閘管很可能在晶閘管燒壞之后熔斷器還沒有熔斷，這樣就起不了保護(hù)作用。因此必須采用專用于保護(hù)晶閘管的快速熔斷器?？焖偃蹟嗥饔玫氖倾y質(zhì)熔絲，在同樣的過電流倍數(shù)下，它可以在晶閘管損壞之前熔斷，這是晶閘管過電流保護(hù)的主要措施。</p>&l

43、t;p>　　2.硒堆保護(hù) 硒堆是一種非線性電阻元件，具有較陡的反向特性。當(dāng)硒堆上電壓超過某一數(shù)值后，它的電阻迅速減小，而且可以通過較大的電流，把過電壓的能量消耗在非線性電阻上，而硒堆并不損壞。硒堆可以單獨(dú)使用，也可以和阻容元件并聯(lián)使用。</p><p>　　本系統(tǒng)采用快速熔斷器對(duì)可控硅進(jìn)行過流保護(hù)?？焖偃蹟嗥鞯臄嗔鲿r(shí)間短，保護(hù)性能較好，是目前應(yīng)用最普遍的保護(hù)措施?？焖偃蹟嗥骺梢园惭b在直流側(cè)、交流側(cè)和直接與

44、晶閘管串聯(lián)。 </p><p>　　（1）晶閘管串連的快速熔斷器的選擇</p><p>　　接有電抗器的三相全控橋電路，通過晶閘管的有效值===31.75A</p><p>　　選取RLS-35快速熔斷器，熔體額定電流35A。</p><p>　?。?）過電流繼電器的選擇</p><p>　　因?yàn)樨?fù)載電流為55

45、A，所以可選用吸引線圈電流為100A的JL14-11ZS型手動(dòng)復(fù)位直流過電流繼電器，整定電流取1.25×55=68.75A≈100A</p><p>　　第3章 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1）確定時(shí)間常數(shù)</b></p><p>　　已

46、知，，所以電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)</p><p>　　=0.0017+0.002=0.0037S。</p><p>　　2） 選擇電流調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)</p><p>　　因?yàn)殡娏鞒{(diào)量，并保證穩(wěn)態(tài)電流無靜差，可按典型系統(tǒng)設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器電流環(huán)控制對(duì)象是雙慣性型的，故可用PI型電流調(diào)節(jié)器。</p><p>　　3） 電流調(diào)節(jié)器參數(shù)計(jì)算：</p>

47、;<p>　　電流調(diào)節(jié)器超前時(shí)間常數(shù)==0.0133s，又因?yàn)樵O(shè)計(jì)要求電流超調(diào)量，查得有=0.5，所以==，所以ACR的比例系數(shù) =。</p><p>　　4） 校驗(yàn)近似條件</p><p>　　電流環(huán)截止頻率==135.1。</p><p>　　晶閘管整流裝置傳遞函數(shù)的近似條件：</p><p><b>　　>

48、;，滿足條件。</b></p><p>　　忽略反電動(dòng)勢(shì)變化對(duì)電流環(huán)動(dòng)態(tài)影響條件：</p><p><b>　　，滿足條件。</b></p><p>　　電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件：</p><p><b>　　，滿足條件。</b></p><p>　　5） 計(jì)

49、算調(diào)節(jié)器的電阻和電容</p><p>　　取運(yùn)算放大器的=40，有=1.07840=43.12，取45，</p><p>　　，取0.3，，取0.2。故=，其結(jié)構(gòu)圖如下所示：</p><p>　　圖4-1 電流調(diào)節(jié)器</p><p>　　3.2 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1確定時(shí)間常數(shù)：

50、</b></p><p>　　有則，已知轉(zhuǎn)速環(huán)濾波時(shí)間常數(shù)=0.01s，故轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)。</p><p>　　2選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)：</p><p>　　按設(shè)計(jì)要求，選用PI調(diào)節(jié)器</p><p>　　3計(jì)算轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)：</p><p>　　按跟隨和抗干擾性能較好原則，取h=4,則ASR的超前時(shí)間常

51、數(shù)為：，</p><p><b>　　轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)增益 。</b></p><p>　　ASR的比例系數(shù)為：。</p><p><b>　　4檢驗(yàn)近似條件</b></p><p>　　轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率為。</p><p>　　電流環(huán)傳遞函數(shù)簡(jiǎn)化條件為，滿足條件。</p&g

52、t;<p>　　轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件為：，滿足近似條件。</p><p>　　5計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻和電容：</p><p>　　取=40，則，取3700。</p><p><b>　　，取0.02</b></p><p><b>　　，取1。</b></p><

53、p><b>　　故。其結(jié)構(gòu)圖如下：</b></p><p>　　圖4-2 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器</p><p><b>　　6校核轉(zhuǎn)速超調(diào)量：</b></p><p>　　由h=4，查得，不滿足設(shè)計(jì)要求，應(yīng)使ASR 退飽和重</p><p>　　計(jì)算。設(shè)理想空載z=0，h=4時(shí)，查得=77.5%，所以

54、=2（）（）=，滿足設(shè)計(jì)要求.</p><p><b>　　小結(jié)</b></p><p>　　在雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，ASR的作用是對(duì)轉(zhuǎn)速的抗擾調(diào)節(jié)并使之在穩(wěn)態(tài)是無靜差，其輸出限幅決定允許的最大電流。ACR的作用是電流跟隨，過流自動(dòng)保護(hù)和及時(shí)抑制電壓的波動(dòng)。通過仿真可知：?jiǎn)?dòng)時(shí)，讓轉(zhuǎn)速外環(huán)飽和不起作用，電流內(nèi)環(huán)起主要作用，調(diào)節(jié)啟動(dòng)電流保持最大，使轉(zhuǎn)速線性變化，迅速達(dá)到給定

55、值；穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速負(fù)反饋外環(huán)起主要作用，使轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)速給定電壓的變化而變化，電流內(nèi)環(huán)跟隨電流外環(huán)調(diào)節(jié)電機(jī)的電樞電流以平衡負(fù)載電流。</p><p><b>　　心得體會(huì)</b></p><p>　　通過對(duì)雙閉環(huán)直流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，我從中學(xué)習(xí)到了很多東西，學(xué)習(xí)到了課堂上學(xué)習(xí)不到的東西，同時(shí)也提高了我的論文寫作能力，具體的有：</p><p>　　1、

56、文字表述語言很嚴(yán)謹(jǐn)，這方面需要繼續(xù)加強(qiáng)。</p><p>　　2、交流、討論:文章的大致內(nèi)容寫完后，一定要和老師、其他同學(xué)多交流，讓他們多提點(diǎn)建議。一些計(jì)量軟件使用方法，可以向?qū)W長(zhǎng)們請(qǐng)教。</p><p>　　3、細(xì)心:模型公式編輯、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、文章各段格式等，都需要細(xì)心。</p><p>　　4、搜索:需要搜索很多資料，如何在短時(shí)間找到你想要得資料，得在搜索關(guān)鍵詞上

57、有所設(shè)置才行。一些好的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)網(wǎng)站，需要隨時(shí)記錄下來，以便日后繼續(xù)使用。</p><p><b>　　參數(shù)文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]王兆安．電力電子技術(shù)．第4版．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 </p><p>　　[2]張廣溢，等.電機(jī)學(xué)[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2002.</p><p>　　[3]

58、王軍.自動(dòng)控制原理[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2008.</p><p>　　[4]胡壽松．自動(dòng)控制原理：第4版．北京：國(guó)防工業(yè)出版社</p><p>　　[5]周淵深.交直流調(diào)速系統(tǒng)與Matlab仿真[M].北京：中國(guó)電力出版社，2004.</p><p>　　[6]陳伯時(shí).電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)（第2版）[M].北京： 機(jī)械工業(yè)出版社. 2005</p&g

59、t;<p>　　[7]陳伯時(shí).電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)，第3版．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　[8]石玉等．電力電子技術(shù)題例與電路設(shè)計(jì)指導(dǎo)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998</p><p>　　[9] 邵群濤主編.電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999</p><p>　　[10]王離九等．電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)．武漢：華中科技