1、变压器的容量计算晶闸管参数选择由整流输出电压，进线线电压为，晶闸管承受的最大反向电压是变压器二次线电压的电压峰值，即，晶闸管承受的最大正向电压是线电压的半，即。考虑安全裕量，选择电压裕量为倍关系，电流裕量为倍关系，所以晶闸管的额定容量参数选择为控制电路设计本控制系统采用转速电流双闭环结构，其原理图如图所示。图双环调速系统原理图为了获得良好的静动态性能，转速和电流两个调节器般都采用调节器。图中标出了两个调节器的输入输出的实际极性，他们是按照电力电子变换器的控制电压为正电压的情况标出的，并考虑到运算放大器的倒相作用。图为双闭环调速系统的稳态结构图。图为双闭环调速系统的稳态结构图。和的输入输出信号的极性，主要视。

2、用两个调节器分别调节转速和电流，构成转速电流双闭环调速系统。所以本文选择方案二作为设计的最终方案。设计要求直流电动机设计双闭环直流晶闸管调速系统，技术要求如下直流他励电动机功率，额定电压，额定电流，磁极对数，励磁电压，电枢绕组电阻电路总电阻，电枢电感平波电感和变压器电感之和，电磁系数电磁时间常数，机电时间常数，滤波时间常数，过载倍数，电流给定最大电压值，速度给定最大电压值。设计要求稳态无静差，电流超调量空载起动到额定转速时的转速超调。方案实施转速给定电路设计转速给定电路主要由滑动变阻器构成，调节滑动变阻器即可获得相应大小的给定信号。转速给定电路可以产生幅值可调和极性可变的阶跃给定电压或可平滑调节的给定电压。其电路原理图如图所示。图转速给定电路原理图转速检测电路设计转速检测电路的主要作用是。

3、要措施。硒堆保护硒堆是种非线性电阻元件，具有较陡的反向特性。当硒堆上电压超过数值后，它的电阻迅速减小，而且可以通过较大的电流，把过电压的能量消耗在非线性电阻上，而硒堆并不损坏。硒堆可以单独使用，也可以和阻容元件并联使用。本系统采用快速熔断器对可控硅进行过时，整流输出电压与变压器二次侧相电压之比线路接线方式系数电网电压波动系数，通常取最小控制角，通常不可逆取变压器短路电压比，以下的取变压器二次侧实际工作电流额定电流之比已知，取，查表得，取,,,,查表得代入上式得，应用式，查表得，取，，取，电压比次和二次向电流和的计算由式得，由表得，，考虑励磁电流和变压器的变比，根据以上两式得。

4、，虽然相对成本较高，但保证了系统的可靠性能，保证了对生产工艺的要求的满足，既保证了稳态后速度的稳定，同时也兼顾了启动时启动电流的动态过程。在启动过程的主要阶段，只有电流负反馈，没有转速负反馈，不让电流负反馈发挥主要作用，既能控制转速，实现转速无静差调节，又能控制电流使系统在充分利用电机过载能力的条件下获得最佳过渡过程，很好的满足了生产需求。方案选择在单闭环调速系统中用个调节器综合多种信号，各参数间相互影响，难于进行调节器动态参数的调整，系统的动态性能不够好。系统中采用电流截止负反馈环节来限制启动电流，不能充分利用电动机的过载能力获得最快的动态响应，即最佳过渡过程。为了获得近似理想的过度过程，并克服几个信号综合于个调节器输入端的缺点，最好的方法就是将被调量转速与辅助被调量电流分开加以控制，。

5、过程中能消耗部分能量，并且抑制回路的振荡。过电流保护和限制由于晶闸管的热容量很小，旦发生过电流时，温度就会急剧上升可能烧坏结，造成元件内部短路或开路。晶闸管发生过电流的原因主要有负载端过载或短路个晶闸管被击穿短路，造成其他元件的过电流触发电路工作不正常或受干扰，使晶闸管误触发，引起过电流。晶闸管允许在短时间内承受定的过电流，所以过电流保护作用就在于当过电流发生时，在允许的时间内将过电流切断，以防止元件损坏。晶闸管过电流的保护措施有下列几种快速熔断器普通熔断丝由于熔断时间长，用来保护晶闸管很可能在晶闸管烧坏之后熔断器还没有熔断，这样就起不了保护作用。因此必须采用专用于保护晶闸管的快速熔断器。快速熔断器用的是银质熔丝，在同样的过电流倍数下，它可以在晶闸管损坏之前熔断，这是晶闸管过电流保护的主。

6、触发电路对控制电压的要求而定。若触发器要求的输出为正极性，由于调节器般为反向输入，则要求的输入为负极性，所以，要求输入的给定电压为正极性。本文基于这种思想进行和设计。图双闭环调速系统稳态结构图图双闭环调速系统动态结构图基本数据直流电动机晶闸管装置放大系数电枢回路电阻电流反馈系数转速反馈系数设计要求静态指标无静差动态指标电流超调量，空载启动到而定转速时的转速超调量系统设计电流环的设计确定时间常数。整流装置滞后时间常数,三相桥式整流电路的平均失控时间。电流滤波时间常数,三相桥式电路每个波头的时间是，为了基本滤平波头，应有,因此取。电流环小时间常数,按小时间常数近似处理，取。确定电流环设计成何种典型系统。根据设计要求，而且电流环可按典型Ⅰ型系统设计。电流调节器的结构选择。电流调节器选择型，其传。

7、将转速信号变换为与转速称正比的电压信号，滤除交流分量，为系统提供满足要求的转速反馈信号。转速检测电路主要由测速发电机组成，将测速发电机与直流电动机同轴连接，测速发电机输出端即可获得与转速成正比的电压信号，经过滤波整流之后即可作为转速反馈信号反馈回系统。其原理图如图所示。图转速检测电路原理图电流检测电路设计电流检测电路的主要作用是获得与主电路电流成正比的电流信号，经过滤波整流后，用于控制系统中。该电路主要由电流互感器构成，将电流互感器接于主电路中，在输出端即可获得与主电路电流成正比的电流信号，起到电气隔离的作用。其电路原理图如图所示。图电流检测电路原理图整流及晶闸管保护电路设计整流电路如图所示，在整流电路中主要是晶闸管的保护问题。晶闸管具有许多优点，但它属于半导体器件，因此具有半导体器件共。

8、三个阶段，即电流上升阶段恒流升速阶段和转速调节阶段。从启动时间上看，第二阶段恒流升速是主要的阶段，因此双闭环系统基本上实现了电流受限制下的快速启动，利用了饱和非线性控制方法，达到准时间最优控制。带调节器的双闭环调速系统还有个特点，就是转速必超调。在双闭环调速系统中，的作用是对转速的抗扰调节并使之在稳态是无静差，其输出限幅决定允许的最大电流。的作用是电流跟随，过流自动保护和及时抑制电压的波动。启动时，让转速外环饱和不起作用，电流内环起主要作用，调节启动电流保持最大，使转速线性变化，迅速达到给定值稳态运行时，转速负反馈外环起主要作用，使转速随转速给定电压的变化而变化，电流内环跟随电流外环调节电机的电枢电流以平衡负载电流。收获与致谢经过了大概周的努力这次课程设计终于完成了，但是由于时间太仓促所。

9、有的弱点，承受过电压和过电流的能力差，很短时间的过电压和过电流就会造成元件的损坏。为了使晶闸管装置能长期可靠运行，除了合理选择元件外，还须针对元件工作的条件设置恰当的保护措施。晶闸管主要需要四种保护过电压保护和限制，过电流保护和限制。图整流电路及晶闸管保护电路过电压保护和限制凡是超过晶闸管正常工作是承受的最大峰值电压的都算过电压。产生过压的原因是电路中电感元件聚集的能量骤然释放或是外界侵入电路的大量电荷累积。按过压保护的部位来分，有交流侧保护，直流侧保护和元件保护。元件保护主要是通过阻容吸收电路，连线如图所示。阻容吸收电路的参数计算式根据变压器铁芯磁场释放出来的能量转化为电容器电场的能量存储起来为依据的。由于电容两端的电压不能突变，所以可以有效的抑制尖峰过电压。串阻的目的是为了在能量转化。

10、。由于设计要求转速环无静差，转速调节器必须含有积分环节又根据动态设计要求，应按典型Ⅱ型系统设计转速环。转速调节器的结构选择。转速调节器选用型，其传递函数为选择转速调节器参数。按跟随和抗干扰性能都能较好的原则取，则超前时间常数为转速环开环增益为于是，的比例系数为计算转速调节器的电路参数。转速调节器原理图如图所示，按所用运算放大器，取，各电阻和电容值计算如下图转速调节器原理图校验近似条件。转速环截止频率校验电流环传递函数简化条件是否满足现在,满足简化条件。校验小时间常数近似处理是否满足，现在,满足近似条件。校验转速超调量。当时，而的变量，因此超调量，能满足设计要求。结果与结论双闭环直流调速系统突加给定电压由静止状态启动时由于在启动过程中转速调节器经历了不饱和饱和退饱和。

11、以不是太完美，每次课程时机都有收获，这次也不例外，通过这次课程设计我认识到运动控制不仅仅是只学书本知识及就能学到其精髓的，只有理论联系实际不断的在生活中实践才能明白运动控制的本质原理，同时这次试验也让我认识到了计算能力的不足，尤其是复杂系统的设计和整体系统参数的计算。这让我感到了深深的不足，如果没有同学的指导和老师的帮助我是很难完成的，在此我要感谢所有给过我指导的老师和帮助我的同学，没有他们我也许还会在黑暗中摸索好长时间。参考文献杜尚丰总线测控技术及其应用北京电子工业出版社，杜树春单片机语言和汇编语言混合编程实例详解北京北京航空航天大学出版社，王兆安，等电力电子技术北京机械工业出版社，张广溢，等电机学重庆重庆大学出版社，王军自动控制原理重庆重庆大学出版社，导向科技电子电路设计培训教程北京。

12、递函数为选择电流调节器参数。超前时间常数电流开环增益因要求，故应取，因此。于是，的比例系数为计算电流调节器的电路参数电流调节器的原理图如图所示。按所用运算放大器，取，各电阻和电容值计算如下图电流调节器原理图校验近似条件。电流环截止频率校验晶闸管装置传递函数的近似条件是否满足，因为，所以满足近似条件。校验忽略反电动势对电流环影响的近似条件是否满足，现在满足近似条件即成立。校验小时间常数的近似处理是否满足条件，现在,满足近似条件。按照上述参数，电流环满足动态设计指标要求和近似条件。转速环的设计确定时间常数。电流环等效时间常数为转速滤波时间常数，根据所用测速发动机纹波情况，取转速环小时间常数按小时间常数近似处理，取。确定将转速环设计成何种典型系统。

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