1、替了控制电路绝大多数的器件，所以在此直接给出各部分的参数，各部分参数设置参考前几章各部分的参数。本系统选择的仿真算法为，仿真设为，设为。系统仿真结果的输出及结果分析当建模和参数设置完成后，即可开始进行仿真。图是双闭环直流调速系统的电流和转速曲线。从仿真结果可以看出，它非常接近于理论分析的波形。下面分析下仿真的结果。图双闭环直流调速系统的电流和转速曲线启动过程的第阶段是电流上升阶段，突加给定电压，的输入很大，其输出很快达到限幅值，电流也很快上升，接近其最大值。第二阶段，饱和，转速环相当于开环状态，系统表现为恒值电流给定作用下的电流调节系统，电流基本上保持不变，拖动系统恒加速，转速线形增长。第三阶段，当转速达到给定值后。转速调节器的给定与反馈电压平衡，输入偏差为零，但是由于积分作用，其输出。

2、管两端工作电压峰值的倍。由上表得电容耐压选为的型金属化纸介质电容器,电容量，耐压为。选为普通金属膜电阻器，。过电流保护快速熔断器的断流时间短，保护性能较好，是目前应用最普遍的保护措施。快速熔断器可以安装在直流侧交流侧和直接与晶闸管串联。晶闸管串连的快速熔断器的选择接有电抗器的三相全控桥电路，通过晶闸管的有效值选取快速熔断器，熔体额定电流。过电流继电器的选择因为负载电流为，所以可选用吸引线圈电流为的型手动复位直流过电流继电器，整定电流取平波电抗器的计算为了使直流负载得到平滑的直流电流，通常在整流输出电路中串入带有气隙的铁心电抗器，称平波电抗器。其主要参数有流过电抗器的电流般是已知的，因此电抗器参数计算主要是电感量的计算。算出电流连续的临界电感量可用下式计算，单位。式中与整流电路形式有关。

3、并联成型。同步电压二次侧取，次侧直接与电网连接，电压为,变压比为。触发器的电路图如下图所示第章系统仿真本次系统仿真采用目前比较流行的控制系统仿真软件，使用对控制系统进行计算机仿真的主要方法有两种，是以控制系统的传递函数为基础，使用的工具箱对其进行计算机仿真研究。另外种是面向控制系统电气原理结构图，使用工具箱进行调速系统仿真的新方法。本次系统仿真采用后种方法。系统的建模与参数设置转速电流双闭环直流调速系统的主电路模型主要由交流电源同步脉冲触发器晶闸管直流桥平波电抗器直流电动机等部分组成。采用面向电气原理结构图方法构成的双闭环系统仿真模型如图所示。图转速电流双闭环直流调速系统的仿真模型转速电流双闭环系统的控制电路包括给定环节限幅器偏置电路反相器电流反馈环速度反馈环等，因为在本次设计中单片机。

4、保护的部位来分，有交流侧过压保护直流侧过电压保护和器件两端的过电压保护三种。交流侧过电压保护阻容保护耐压由公式计算出电容量般偏大，实际选用时还可参照过去已使用装置情况来确定保护电压的容量，这里选型金属化纸介电容器，电容量，耐压。取取选取，的金属氧化膜电阻。压敏电阻的计算流通量取。选型压敏电阻。允许偏差。直流侧过电压保护直流侧保护可采用与交流侧保护相同保护相同的方法，可采用阻容保护和压敏电阻保护。但采用阻容保护易影响系统的快速性，并且会造成加大。因此，般不采用阻容保护，而只用压敏电阻作过电压保护。选型压敏电阻。允许偏差。闸管及整流二极管两端的过电压保护查下表晶闸管额定电流电容电阻表阻容保护的数值般根据经验选定抑制晶闸管关断过电压般采用在晶闸管两端并联阻容保护电路方法。电容耐压可选加在晶闸。

5、，取。故。其结构图如下图转速调节器校核转速超调量由，查得，不满足设计要求，应使退饱和重计算。设理想空载，时，查得，所以，满足设计要求第章触发电路选择与校验触发电路的选择与校验选用集成六脉冲触发器电路模块，其电路如电气原理总图所示。从产品目录中查得晶闸管的触发电流为,触发电压。由已知条件可以计算出，，。因为，，所以触发变压器的匝数比为，取。设触发电路的触发电流为，则脉冲变压器的次侧电流只需大于即可。这里选用作为脉冲功率放大管，其极限参数,触发电路需要三个互差，且与主电路三个电压同相的同步电压，故要设计个三相同步变压器。这里用三个单相变压器接成三相变压器组来代替，。

6、很大，所以出现超调。转速超调后，输入端出现负偏差电压，使它退出饱和状态，进入线性调节阶段，使转速保持恒定，实际仿真结果基本上反映了这点。由于在本系统中，单片机系统代替了控制电路的绝大多数控制器件，所以各项数据处理和调整都是在单片机内完成的，控制效果要好于本次的仿真结果。参考文献赵可斌电力电子变流技术上海交通大学出版社，丁元杰中小型直流电机可控硅调速上海科学技术出版社，坪岛茂彦通用电机和控制电机实用手册机械工业出版社，黄俊主编半导体变流技术北京机械工业出版社，邵群涛主编电机及拖动基础北京机械工业出版社，郑忠杰，吴作海编电力电子变流技术北京机械工业出版社，龙志文主编电力电子技术机械工业出版社，曲永印主编电力电子变流技术北京冶金工业出版社，王兆安，黄俊主编电力电子技术北京机械工业出版社，附录。

7、系数，可由表查得最小负载电流，常取电动机额定电流的计算。根据本电路形式查得所以限制输出电流脉动的临界电感量由于晶闸管整流装置的输出电压是脉动的，因此输出电流波形也是脉动的。该脉动电流可以看成个恒定直流分量和个交流分量组成。通常负载需要的只是直流分量，对电动机负载来说，过大的交流分量会使电动机换向恶化和铁耗增加，引起过热。因此，应在直流侧串入平波电抗器，用来限制输出电流的脉动量。平波电抗器的临界电感量单位为可用下式计算式中系数，与整流电路形式有关，电流最大允许脉动系数，通常三相电路。根据本电路形式查得,所以电动机电感量和变压器漏电感量电动机电感量单位为可按下式计算式中直流电动机电压电流和转速，常用额定值代入电动机的磁极对数计算系数。般无补偿电动机取，快速无补偿电动机取，有。

8、路。该系统采用减压调速方案，故励磁应保持恒定，励磁绕组采用三相不控桥式整流电路供电，电源可从主变压器二次侧引入。为保证先加励磁后加电枢电压，主接触器主触点应在励磁绕组通电后方可闭合，同时设有弱磁保护环节电动机的额定电压为，为保证供电质量，应采用三相减压变压器将电源电压降低为避免三次谐波电动势的不良影响，三次谐波电流对电源的干扰，主变压器采用联结。整流变压器的设计变压器二次侧电压的计算是个重要的参数，选择过低就会无法保证输出额定电压。选择过大又会造成延迟角加大，功率因数变坏，整流元件的耐压升高，增加了装置的成本。般可按下式计算，即式中理想情况下时整流电压与二次电压之比，即延迟角为时输出电压与之比，即ε电网波动系数考虑各种因数的安全系数根据设计要求，采用公式由表查得取ε角考。

9、偿电动机取。本设计中取器的，有，取，，取，，取。故，其结构图如下所示图电流调节器转速调节器的设计和校验确定时间常数有,则，已知转速环滤波时间常数，故转速环小时间常数。选择转速调节器结构按设计要求，选用调节器计算转速调节器参数按跟随和抗干扰性能较好原则，取,则的超前时间常数为，转速环开环增益。的比例系数为。检验近似条件转速环截止频率为。电流环传递函数简化条件为，满足条件。转速环小时间常数近似处理条件为，满足近似条件。计算调节器电阻和电容取，则，取。，取。

10、,又具有功率器件少线路简单调速范围宽快速响应好效率和功率因数高等优点,但因受器件容量等因素的限制,目前主要用于中小功率的调速系统。在工业生产上,早期应用的是发电机电动机调速系统,随着电子技术的发展,晶闸管相位控制直流调速系统获得越来越广泛的应用。第章主电路设计与参数计算调速系统方案的选择由于电机上网容量较大，又要求电流的脉动小，故选用三相全控桥式整流电路供电方案。电动机额定电压为，为保证供电质量，应采用三相减压变压器将电源电压降低。为避免三次谐波电动势的不良影响，三次谐波电流对电源的干扰。主变压器采用联结。因调速精度要求较高，故选用转速负反馈调速系统。采用电流截止负反馈进行限流保护。出现故障电流时过电流继电器切断主电路电源。为使线路简单，工作可靠，装置体积小，宜采用组成的六脉冲集成触发。

11、裕量，则，取。电压比。次二次相电流的计算由表查得,考虑变压器励磁电流得,取变压器容量的计算式中次侧与二次侧绕组的相数由表查得，考虑励磁功率，取晶闸管元件的选择晶闸管的额定电压晶闸管实际承受的最大峰值电压，乘以倍的安全裕量，参照标准电压等级，即可确定晶闸管的额定电压，即整流电路形式为三相全控桥，查表得，则取晶闸管的额定电流选择晶闸管额定电流的原则是必须使管子允许通过的额定电流有效值大于实际流过管子电流最大有效值，即或考虑倍的裕量式中电流计算系数。此外，还需注意以下几点当周围环境温度超过时，应降低元件的额定电流值。当元件的冷却条件低于标准要求时，也应降低元件的额定电流值。关键重大设备，电流裕量可适当选大些。由表查得，考虑倍的裕量。

12、流调速系统电气原理总图第章绪论直流电动机和交流电动机相比,其制造工艺复杂,生产成本高,维修困难,需备有直流电源才能使用。但因直流电动机具有宽广的调速范围,平滑的调速特性,较高的过载能力和较大的起动制动转矩,因此被广泛地应用于调速性能要求较高的场合。在工业生产中,需要高性能速度控制的电力拖动场合,直流调速系统发挥着极为重要的作用,高精度金属切削机床,大型起重设备轧钢机矿井卷扬城市电车等领域都广泛采用直流电动机拖动。特别是晶闸管直流电动机拖动系统,具有自动化程度高控制性能好起动转矩大,易于实现无级调速等优点而被广泛应用。晶闸管相位控制直流调速系统和发电机电动机调速系统相比,具有放大倍数大快速性好效率高经济性好体积小控制方便运行噪声小等优点而直流斩波器调速系统和晶闸管相位控制直流调速系统相比。

参考资料：

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