23毕业论文：转速电流双闭环直流调速系统_课程设计免费在线阅读

如图所示。

第四章反馈环节保护电路及其它电路设计反馈环节设计转速反馈环节设计转速检测电路的主要作用是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。

直流测速发电机转速反馈信号图转速检测电路原理图电流反馈环节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。

综合，则平波电抗器电感值可取为。

但由以上公式计算得到的电感值均是电路总电感，其中包括负载电动机的电感与变压器漏感，因此外接平波器电抗器应减去和。

电动机电感数。

对于本设计采用的三相全控桥，查附表可得，。

通常在三相电路中，电流脉动系数可取↑，而负载上能够得到比较恒定的直流电压和电流。

满足定脉动要求时的临界电感量为式中，为输出最低频率分量的最低值为给定的允许电流脉动系定直流分量和个交流分量，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心损耗增大而引起电机过热。

拟制交流分量的有效办法是串接平波电抗器，使交流分量基本降落在电抗器上值可通过查附表得到。

对于本设计采用的三相全控桥，取。

则满足电流连续的临界电感为。

计算限制输出电流脉动的电感值晶闸管整流装置的输出电压可以分解成个恒小于或等于最小负载电流般可取额定电流的。

把满足电流连续的最小电感量称为临界电感。

临界电感的计算公式为。

式中，为考虑不同电路时临界电感的计算系数。

，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域保持连续，必须使临界电流出回路串入带有气隙的铁心电抗器，称为平波电抗器。

平波电抗器的参数计算主要是计算在保证电流连续和输出电流脉动系数达到定要求时所需要的平波电抗器的电感值。

计算维持输出电流连续的电感值当控制角较大装置放大系数为。

其它元器件参数计算与选取其它元器件参数计算与选型包括平波电抗器参数计算与选取及滤波电容器参数计算与选取。

平波电抗器参数计算与选取为了使直流负载得到平滑的直流电流，通常在整流输。

可取为。

综上，晶闸管型号可选为。

查附表可得型晶闸管主要参数额定电压额定电流门极触发电压门极触发电流。

则晶闸管整流动机过载倍数为，则电路中允许流过的最大电流为故晶闸管应能承受的电流有效值故晶闸管额定电流考虑到倍裕量型号可选为。

整流晶闸管参数计算与选型已知本设计采用的是三相桥式整流电路，则在阻感负载中晶闸管承受的最大电压考虑到倍裕量。

取为。

又已知直流电。

根据变压器特性，即。

取，则，故整流变压器容量为。

综上，整流变压器容量可取为。

则。

。

。

。

可取。

根据主电路接线方式，查附表得，考虑到电动机的允许过载倍数，忽略变压器初次侧间的能量损耗，则次级电流有效值应为动机负载能在额定转速下运转，并且所取留有定裕量，根据经验，公式中的控制角应取为宜。

电动机电枢电路总电阻标幺值。

其它部分参数可查附表取值如下ε电动机电枢电路总电阻的标幺值，对于容量为的电动机，通常取表示主电路中电流经过几个串联晶闸管的管压降表示电动机允许过载倍数，即。

考虑到本设计为了保证电是变压器的短路电压百分比，以下的变压器取，的变压器取ε为电网电压波动系数，通常取，供电质量较差，电压波动较大的情况应取较小值表示电是变压器的短路电压百分比，以下的变压器取，的变压器取ε为电网电压波动系数，通常取，供电质量较差，电压波动较大的情况应取较小值表示电动机电枢电路总电阻的标幺值，对于容量为的电动机，通常取表示主电路中电流经过几个串联晶闸管的管压降表示电动机允许过载倍数，即。

考虑到本设计为了保证电动机负载能在额定转速下运转，并且所取留有定裕量，根据经验，公式中的控制角应取为宜。

电动机电枢电路总电阻标幺值。

其它部分参数可查附表取值如下ε。

则。

。

。

。

可取。

根据主电路接线方式，查附表得，考虑到电动机的允许过载倍数，忽略变压器初次侧间的能量损耗，则次级电流有效值应为。

根据变压器特性，即。

取，则，故整流变压器容量为。

综上，整流变压器容量可取为，型号可选为。

整流晶闸管参数计算与选型已知本设计采用的是三相桥式整流电路，则在阻感负载中晶闸管承受的最大电压考虑到倍裕量。

取为。

又已知直流电动机过载倍数为，则电路中允许流过的最大电流为故晶闸管应能承受的电流有效值故晶闸管额定电流考虑到倍裕量。

可取为。

综上，晶闸管型号可选为。

查附表可得型晶闸管主要参数额定电压额定电流门极触发电压门极触发电流。

则晶闸管整流装置放大系数为。

其它元器件参数计算与选取其它元器件参数计算与选型包括平波电抗器参数计算与选取及滤波电容器参数计算与选取。

平波电抗器参数计算与选取为了使直流负载得到平滑的直流电流，通常在整流输出回路串入带有气隙的铁心电抗器，称为平波电抗器。

平波电抗器的参数计算主要是计算在保证电流连续和输出电流脉动系数达到定要求时所需要的平波电抗器的电感值。

计算维持输出电流连续的电感值当控制角较大，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域保持连续，必须使临界电流小于或等于最小负载电流般可取额定电流的。

把满足电流连续的最小电感量称为临界电感。

临界电感的计算公式为。

式中，为考虑不同电路时临界电感的计算系数。

值可通过查附表得到。

对于本设计采用的三相全控桥，取。

则满足电流连续的临界电感为。

计算限制输出电流脉动的电感值晶闸管整流装置的输出电压可以分解成个恒定直流分量和个交流分量，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心损耗增大而引起电机过热。

拟制交流分量的有效办法是串接平波电抗器，使交流分量基本降落在电抗器上，而负载上能够得到比较恒定的直流电压和电流。

满足定脉动要求时的临界电感量为式中，为输出最低频率分量的最低值为给定的允许电流脉动系数。

对于本设计采用的三相全控桥，查附表可得，。

通常在三相电路中，电流脉动系数可取↑。

综合，则平波电抗器电感值可取为。

但由以上公式计算得到的电感值均是电路总电感，其中包括负载电动机的电感与变压器漏感，因此外接平波器电抗器应减去和。

电动机电感值按下式计算式中，为直流电机的额定电压额定电流与额定转速为电机极对数为计算系数，般无补偿电机。

则电动机电感。

可取。

考虑到变压器漏感般很小，故忽略变压器漏感。

则三相全控桥整流器输出串接平波电抗器的电感量为−。

滤波电容器参数计算与选型桥式整流电路的滤波电容取值在工程设计中，般由两个切入点来计算。

是根据电容由整流电源充电与对负载电阻放电的周期，再乘上个系数来确定的，另个切入点是根据电源滤波输出的波纹系数来计算的，无论是采用那个切入点来计算滤波电容都需要依据桥式整流的最大输出电压和电流这两个数值。

通常比较多的是根据电源滤波输出波纹系数这个公式来计算滤波电容。

式中，是由半波阻性负载整流电路的波纹系数推演来的常数是整流电路的脉冲频率是整流电路最大输出电压是整流电路最大输出电流是电压纹波系数。

对于本设计采用的三相全控桥整流电路，输出电压，输出电流，波求。

实际上，由于附表是按线性系统计算的，而突加阶跃给定时，饱和，不符合线性系统的前提，应该按退饱和的情况重新计算超调量。

设理想空载启动时，当时，查附表得，则。