起的稳态速降图带电流截止负反馈调速系统框图由上图静态框图可知当时，电流负反馈被截止，系统静态特性方程为当时，电流负反馈起作用，其静差特性方程为根据上述特性，可画出系统的静态特性图如下。图中段特性对应于电流负反馈被截止的情况，它是转速负反馈调速系统本身的静态特性，显然比较硬。图中段特性对于电流负反馈起作用的情况，特性补角软，呈急剧下降状态。当系统堵转时，由于，所以图单闭环直流调速系统的特静态曲线图从静态特性工作段上看，希望系统有足够的运行范围，般取，即所以在系统中，也可以采用电流互感器来检测主回路的电流，从而将主回路与控制回路实行电气隔离，以保证人身和设备的安全。由于时间和能力的有限，所以在此只对这种系统加以研究。二主电路调速系统方案的选择主电路主要是对电动机电枢和励磁绕组进行正常供电，对他们的要求主要是安全可靠，因此在部件容量的选择上在经济和体积相差不太多的情况下，尽可能选用大些的，并在保护环节上对各种故障出现的可能性，都要有足够的估计，并采取相应的保措施，配备必要的报警显示自动跳闸线路，以确保主线路安全可靠的要求。直流电动机的选择对于本调速系统，虽然电动机的额定功率不是特别的大，属于小功率调速系统，但设计要求对系统的静态和动态指标要求都比较高，所以我们应使电流的脉动小，故选用无噪声无摩损响应快体积小重量轻投资省，而且工作可靠功耗小效率高的全控桥整流电路作为供电方案给电动机供电。电动机的额定电压为，为保证其供电质量，电压稳定性好，我们采用三相减压变压器将电源电压降低为伏电压。由于电动机的额定数据已给出，且工作条件无特殊要求，故选用他励直流电动机。电动机供电方案的选择与变流机组相比，晶闸管可控整流装置无噪声无磨损响应快体积小重量轻投资省而且工作可靠功率小效率高，因此采用晶闸管可控整流装置供电。由于电动机功率小仅，故选用单相整流电路。又因是不可逆系统，所以可选用单相桥式半控整流电路供电。为省去续流二极管，可采用晶闸管在侧的方案。又因为对输出电流的脉冲没有提出要求，故不加电抗器。对于小功率直流调速系统般均用减压调速方案，磁通不变，因此励磁绕组可采用单相不控整流电路供电。为保证先加励磁电源，后加电枢电压的原则，以及防止运动过程中因励磁消失而造成转速过高的现象，在励磁回路中应有弱磁保护环节。触发电路的选择因电动机容量小，晶闸管不会超过，故可选用电路简单，成本低的单结晶体管触发电路。为实现自动控制，且要同时触发两只阴极不接在起的晶闸管，可采用由晶体管代替可变电阻的单结晶体管触发电路，用具有两个二次绕组的脉冲变压器输出的脉冲。④反馈方式的选择反馈方式选择原则应是在满足调速指标要求的前提下，选择最简单的反馈方案。本设计中调速指标要求，由式可以得出采用电压反馈方案时，可得式中为电动系数，由给出数据可以算出已远远大于调速指标要求的，因此，必须再加上电流反馈来补偿它，故最后确定采用电压负反馈及电流正反馈的调速方案。为了能实现高速启动，还必须加上电流截止环节。主电路的计算整流变压器的计算，如下图所示图晶闸管整流图的计算。从下式由元器件特性可查出取ε则取电压比次电流和二次电流的计算由元件的自身特性可知则于改善输出脉冲的前沿陡度，是为了防止,截止时脉冲变压器次侧的感应电动势与电压叠加造成的击穿，脉冲变压器二次侧所接的是为了保证输出脉冲只能正向加在晶闸管的门极和阴极两端。双脉冲形成环节三相桥式全控整流电路要求触发脉冲为双脉冲，相邻两个脉冲间隔为，该电路可以实现双脉冲输出。应当注意的是，使用这种触发电路的晶闸管装置，三相电源的相序接反了，装置将不能正常的工作。强触发及脉冲封锁环节在晶闸管事并联使用或桥式全控整流电路中，为了保证被触发的晶闸管被触发的晶闸管同时导通。可采用输出幅值高前言陡的强触发电路。变压器二次侧电压经桥式整流电容和电阻形滤波，得近似的直流电压。当导通时，经过脉冲变压器迅速放电。由于放电回路电阻较小，电容两端电压衰减很快，点电位迅速下降。当点电位稍低于时，二级管由截止变为导通。电路中的脉冲封锁信号为零电位或负电位，是通过加到集电极的。当封锁信号接入时，晶体管就不能导通，触发脉冲无法输出。进行脉冲封锁，般用于事故情况或者是无环流的可逆系统。二级管的作用是防止封锁信号接地时，经和到之间产生大电流通路。脉冲放大环节脉冲形成放大输出环节。当截止时，管饱和导通，点电位约为，管截止，此时电容经发射结充电至接近。当同步移相控制使管转为饱和导通时，④点电位从突降为，因两端电压不能突变，点电位也突降至，使截止立即饱和导通，输出触发脉冲。与此同时，电容由经放电与反向充电，当点电位升到时。发射结家正压又复导通，是点电位从降为，迫使截止，输出脉冲终止。截止持续时间即为输出脉宽，由时间常数决定，在窄脉冲时，通常调整脉宽为。触发电路的计算晶闸管的选择选择晶闸管元件主要根据晶闸管在整流装置的工作条件下，正确确定晶闸管型号规格，使能得到满意的技术效果。晶闸管额定电流的计算原则是必须使管子的额定电流有效值实际流过管子电流的最大有效值，对于不同的电路型式不同控制角不同性质负载时，流过晶闸管电流的波形系数和流过晶闸管的平均电流与负载平均电流之比，都可通过数学方法求得，因此取未接电抗器的负载，负载性质介于电阻与电感负载之间，为了晶闸管工作可靠，按电阻负载选择系数。查表可以得出，按最大负载电流计算，则取,故选晶闸管元件根据不同的电路，不同的控制角与负载性质，已知值就可以确定晶闸管的额定电流。由于晶闸管电流过载能力很差，在电机负载时，最大输出电流要考虑启动电流过载倍数与电机允许的过载能力。考虑了上述因素之后，晶闸管的额定电流还要比查表计算值大倍。晶闸管额定电压必须大于元件在电路中实际承受的最大电压。考虑电源电压的波动与抑制后的过电压，晶闸管的额定电压必须大于线路实际承受最大电压的倍。考虑电网电压℅的波动取倍余量，晶闸管电压为,选用元件晶闸管电流,选用元件由以上计算结果可知,应选用型普通晶闸管晶闸管的保护晶闸管元件有许多优点，但与其他电气设备相比，由于元件的击穿电压角接近运行电压，热时间常数小，因此过电压过电流能力差，短时间的过电压过电流都可能造成元件的损坏。为了使晶闸管能正常的工作而不损坏，常靠合理选择元件还不行，还要十分重视保护环节，以防不测。因此在晶闸管装置中，必须采取适当的保护措施，研究晶闸管的保护问题，主要就是研究过电流过电压产生的原因与特性，采取有效措施，保护晶闸管元件不受损坏，使装置能正常工作交流侧过电压保护阻容保护由下列各式可得耐压选,耐压，金属化纸介电容器取可选，金属膜电阻压敏电阻的选择由下式得，取。通流量可取，故选取的压敏电阻作交流侧浪涌过电压保护。直流侧过压保护对于这种瞬时过电压，最常用的方法是在晶闸管的两端并联电容，利用电容两端电压瞬时不能突变的特性，吸收瞬时过电压，把他限制在允许的范围内。使用时在电容电路中串联电阻，称为过电压阻容吸收电路。由下式可得晶闸管及整流二极管两端的过电压保护晶闸管从导通到阻断时，和开关断开电路样，线路电感主要是变压器漏感释放能量产生过电压。由于晶闸管在导通期间载流子充满元件内部，在关断过程中，管子在反向电压作用下，正向电流下降到零时，元件内部仍存在着载流子，这些载流子在反向电压作用下出现较大的反向电流，使残存的载流子迅速消失，这时反向电流减小的速度极快即极大，因此即使和元件串联的线路电感很小，产生的感应电势也很大，这个电势与电源电压串联，反向加在已恢复阻断的元件上，可能导致晶闸管的反向击穿。这种由晶闸管关断引起的过电压，称为关断过电压，数值可能达到工作电压的倍，所以必须采取保护措施。由元气件属性可得,故选为,，金属化纸介电容器过电流保护交流侧快速熔断器的选择由于,再根据元气件的特性和需要，可选的熔断器，故也选的熔断器，熔体电流为。与元件串联的快速熔断器的选择由于,，故也选的熔断器，熔体电流为励磁电路的元件选择励磁电路如图所示。由于该系统采用减压调速，励磁不变，过励磁绕组采用单相桥式不控整流电路供电，与主电路共用同电源，因励磁功率较小仅，般只需适当考虑主变压器留定的裕量，不用重新计算。整流二极管的选择，可参照晶闸管的选择。耐压与主电路元件相同，取。可由元器件特性查得，再求额定电流取，故选用整流二极管即可。如图中，为与电动机配套的磁场变阻器，用来调节励磁电流。为实现弱磁保护，在励磁回路中串入了欠电流为的型直流欠电流继电器。平波电抗的电感值。维持输出电流连续时电抗器的计算当控制角较大负载电流很小或者平波电抗器不够大时，负载电流会出现断续。电流断续使晶闸管导通角减小，机械特性明显变软，电机工作甚至不稳定，这是应该尽量避免的。要使电流在整个工作区保持连续，必须使临界电流小于或等于负载电流。限制输出电流脉动时电抗器的计算晶闸管整流装置的输出电压可分解成个恒定直流分量与个交流分量，通常负载需要的只是直流分量，对电机负载来说，过大的交流分量会使电机换向恶化和因铁芯损耗增大而引起电机过热。抑制交流分量的有效办法是串接平波电抗器，使交流分量基本上降落在电抗器上，而负载上能得到比较恒定的支流电压与电流。计算得到的电感值是电路总电感，外接平波电抗器减去电动机的电感与变压器的漏感。所以串接平波电抗器的电感量为考虑电流连续考虑电流脉动在不可逆整流电路中，可以只串接只平波电抗器，使它在最大负载电流时，电感量不小于，符合脉动要求而在最小负载电流时，电感量不小于，满足电流连续的要求，通常总是。如果设计出的电抗器无法同时满足二种情况，可调节电抗器的空气隙。气隙增大，大电流时电抗器不易饱和，对满足脉动要求有利气隙减小，小电流是电抗器的电感量增大，对维持电流连续有利。平波电抗器工作是有直流电流流过，设计测量时必须考虑直流激磁。选择合适的平波电抗器电动机电枢电感式中变压器电感电流连续时值时由上面计算可知根据电流连续要求，选取平波电感时脉动要求能同时满足。四继电器接触器控制