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转速—电流双闭环直流调速系统设计
摘要:转速-电流双闭环直流调速系统中设置了电流检测环节、电流调节器以及转速检测环节、转速调节器,构成了电流环和转速环,前者通过电流元件的反馈作用稳定电流,后者通过转速检测元件的反馈作用保持转速稳定,最终消除转速偏差,从而使系统达到调节电流和转速的目的。电路调节起动电流保持最大值,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,电流内环跟随转速外环调节电机的电枢电流以平衡负载电流。
关键词:双闭环;整流电路;调节器。
1. 前言
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,特别是双闭环直流调速系统发挥着极为重要的作用。转速、电流双闭环调速系统是20世纪60年代在国外出现的一种新型调速系统。70年代以来, 在我国的冶金、机械、制造以及印染工业等领域得到日益广泛的应用。双闭环调速系统是由单闭环自动调速系统发展而来的。它通过转速和电流两个调节器分别引入转速负反馈和电流负反馈,并构成双闭环系统。从而有效的改善电机性能。本设计主要采用三相全控桥式整流电路对直流电机供电,并通过工程设计法对转速调节器和电流调节器相关参数进行计算以达到对转速电流双闭环支流调速系统的整体实现。
该系统主要由给定环节、ASR、ACR、触发器和整流装置环节、速度检测环节以及电流检测环节组成。为了使转速负反馈和电流负反馈分别起作用,系统设置了电流调节器ACR和转速调节器ASR。电流调节器ACR和电流检测反馈回路构成了电流环;转速调节器ASR和转速检测反馈回路构成转速环,称为双闭环调速系统。因转速换包围电流环,故称电流环为内环,转速环为外环。在电路中,ASR和ACR串联,即把ASR的输出当做ACR的输入,再由ACR得输出去控制晶闸管整流器的触发器。为了获得良好的静、动态性能,转速和电流两个调节器一般都采用具有输入输出限幅功能的PI调节器,且转速和电流都采用负反馈闭环。


本设计是转速、电流双闭环直流调速系统设计,要求是不可逆系统题目中给出的是要求为220V、,它的容量为S=185 w,属于小容量,选用三相可控整流电路整流。三相半波虽具有接线简单的特点,但由于其只采用三个晶闸管,所以晶闸管承受的反向峰值电压较高,并且电流是单方向的,存在直流磁化问题。基于以上原因,最终我选择三相桥式全控电路并配套一套触发电路为电机整流。
主电路的整流变压器参数为:
变压器的容量
故主电路的整流变压器参数为:

(内容和题目不匹配,翻电力电子技术书触发电路部分)
三相桥式全控整流电路相当于一组共阴极的三相半波和一组共阳极的三相半波可控整流电路串联起来构成的****惯上将晶闸管按照其导通顺序编号,共阴极的一组为VT1、VT3和VT5,共阳极的一组为VT2、VT4和VT6。

三相桥式电阻性负载全控整流电路()

由于晶闸管承受过电压和过电流的能力较差,所以短时间的过压或过流就会造成元件损坏。因此在系统主电路设计中,对晶闸管装置的各种保护措施及主要保护环节的设计与计算,应予以足够的重视。为使系统能长期可靠地运行,除了合理地选择晶闸