实验二 双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验

实验三十双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验报告一、实验目的(1)了解闭环不可逆直流调速系统的原理、组成及各主要单元部件的原理。

(2)掌握双闭环不可逆直流调速系统的调试步骤、方法及参数的整定。

(3)研究调节器参数对系统动态性能的影响。

二、实验内容(1)各控制单元调试。

(2)测定电流反馈系数β、转速反馈系数α。

(3)测定开环机械特性及高、低转速时系统闭环静态特性n=f(I d)。

(4)闭环控制特性n=f(U g)的测定。

(5)观察、记录系统动态波形。

三、实验方法(1)DJK02和DJK02-1上的“触发电路”调试(2)双闭环调速系统调试原则(3)控制单元调试(4)开环外特性的测定该系统的开环外特性n =f（I d），记录于下表中：(5)系统静特性测试n=l200rpm，可测出系统静态特性曲线n =f(I d)，并记录于下表中：n=800rpm时的静态特性曲线，并记录于下表中：调节U g及R，使I d=I ed、n= l200rpm，逐渐降低U g，记录U g和n，即可测出闭环控制特性n = f(U g)。

(6)系统动态特性的观察四、实验报告(1)根据实验数据，画出闭环控制特性曲线n =f(U g)。

(2)根据实验数据，画出两种转速时的闭环机械特性n =f(I d)。

(3)根据实验数据，画出系统开环机械特性n =f(I d)，计算静差率，并与闭环机械特性进行比较。

由实验数据可知，开环系统的静差率S=3.6%（?=1200），相对应的闭环系统的静差率S=0.67%(?=1200)和S=0.1%（?=800），可见系统的静差率减少了不少，在同样的负载下，闭环系统的转速降落明显低于开环系统，因此，闭环系统的机械特性硬很多，系统转速的相对稳定度也提高了不少。

此外，由闭环控制特性曲线可知，闭环系统有较宽的调速范围，D=10.1，而且调解过程中响应迅速。

?综上，闭环调速系统可以获得比开环调速系统机械特性硬的多的稳定特性，在静差率小很多的前提下，有较宽的调速范围，获得了十分理想的控制效果。

双闭环晶闸管不可逆直流调速实验报告一、实验目的1.了解双闭环晶闸管不可逆直流调速系统的基本原理和结构。

2.掌握双闭环晶闸管不可逆直流调速系统的调试方法。

3.熟悉双闭环晶闸管不可逆直流调速系统的性能指标。

二、实验原理双闭环晶闸管不可逆直流调速系统是一种常用的电力调节系统，它由电源、整流器、滤波器、逆变器、电机、传感器、控制器等组成。

其中，电源提供直流电源，整流器将交流电转换为直流电，滤波器对直流电进行滤波，逆变器将直流电转换为交流电，电机将交流电转换为机械能，传感器检测电机的转速和位置，控制器根据传感器的反馈信号控制逆变器输出电压和频率，从而实现电机的调速。

双闭环晶闸管不可逆直流调速系统的控制器采用双闭环控制结构，即速度环和电流环。

速度环控制电机的转速，电流环控制电机的电流。

速度环和电流环之间通过PID控制器进行耦合，实现系统的稳定性和动态性能。

三、实验器材1.双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验箱。

2.直流电机。

3.数字万用表。

4.示波器。

5.电阻箱。

6.电容。

7.电感。

8.开关。

9.电源。

四、实验步骤1.将实验箱中的电源、整流器、滤波器、逆变器、电机、传感器、控制器等连接好。

2.将电机连接到逆变器的输出端口。

3.将传感器连接到电机的轴上。

4.将数字万用表和示波器连接到控制器的输出端口。

5.将电阻箱、电容、电感、开关等连接到控制器的输入端口。

6.按照实验箱的说明书进行调试，调整控制器的参数，使得电机能够稳定运行，并且能够实现调速。

7.记录电机的转速、电流、电压等参数，并且分析系统的性能指标。

五、实验结果经过调试，双闭环晶闸管不可逆直流调速系统能够稳定运行，并且能够实现调速。

在不同的负载下，电机的转速、电流、电压等参数均能够满足要求。

通过分析系统的性能指标，发现系统的响应速度较快，稳态误差较小，动态性能较好。

六、实验结论双闭环晶闸管不可逆直流调速系统是一种常用的电力调节系统，它能够实现电机的调速，并且具有较好的动态性能和稳态性能。

.炜原** 4一．实验目的1．熟悉直流调速系统主要单元部件的工作原理及调速系统对其提出的要求。

2．掌握直流调速系统主要单元部件的调试步骤和方法。

二．实验容1．调节器的调试三．实验设备及仪器1．教学实验台主控制屏。

2．MEL — 11 组件 3．MCL — 18 组件 4．双踪示波器 5．万用表四．实验方法1．速度调节器〔ASR 〕的调试按图 1-5 接线， DZS(零速封锁器)的扭子开关扳向“解除〞。

〔1〕调整输出正、负限幅值“5〞、 “6〞端 接可调电容，使 ASR 调节器为 PI 调节器，参加一定的输入电压〔由 MCL — 18 的给定提供，以下同〕，调整正、负限幅电位器RP1、RP 2〔2〕测定输入输出特性将反应网络中的电容短接〔“5〞、 “6〞端短接〕，使ASR 调节器为 P 调节器，向调节 器输入端逐渐参加正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，并画出曲线。

〔3〕观察 PI 特性撤除“5〞、 “6〞端短接线，突加给定电压，用慢扫描示波器观察输出电压的变化规律， 改变调节器的放大倍数及反应电容， 观察输出电压的变化。

反应电容由外接电容箱改变数值。

2．电流调节器〔ACR 〕的调试按图 1-5 接线。

〔1〕调整输出正,负限幅值“9〞、 “10〞端 接可调电容， 使调节器为 PI 调节器，参加一定的输入电压，调整正， 负限幅电位器，使输出正负最大值〔2〕测定输入输出特性将反应网络中的电容短接〔 “9〞、 “10〞端短接〕，使调节器为 P 调节器，向调节器 输入端逐渐参加正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，并画出曲线。

〔3〕观察 PI 特性撤除“9〞、 “10〞端短接线，突加给定电压，用慢扫描示波器观察输出电压的变化规 律， 改变调节器的放大倍数及反应电容， 观察输出电压的变化。

反应电容由外接电容箱改变 数值。

一．实验目的1．了解双闭环不可逆直流调速系统的原理，组成及各主要单元部件的原理。

控制系统设计实习报告实习设计时间：年月日至年月日控制系统设计实习报告一、实习目的1．通过对实际综合实验的培养，加强学生的实际动手能力。

2．学习仿真软件Matlab的应用。

3．熟悉相关实验装置。

4．加深对电力拖动自动控制系统这一课程的认识，培养学生综合专业知识的能力。

5.了解双闭环不可逆直流调速系统的原理,组成及各主要单元部件的原理.二、设计要求1．电流超调量δ%≤5%2．过渡过程尽可能3.中频宽h=5三、双闭环直流调速系统的工作原理1.双闭环直流调速系统的介绍双闭环（转速环、电流环）直流调速系统是一种当前应用广泛，经济，适用的电力传动系统。

它具有动态响应快、抗干扰能力强的优点。

我们知道反馈闭环控制系统具有良好的抗扰性能，它对于被反馈环的前向通道上的一切扰动作用都能有效的加以抑制。

采用转速负反馈和PI调节器的单闭环调速系统可以在保证系统稳定的条件下实现转速无静差。

但如果对系统的动态性能要求较高，例如要求起制动、突加负载动态速降小等等，单闭环系统就难以满足要求。

这主要是因为在单闭环系统中不能完全按照需要来控制动态过程的电流或转矩。

在单闭环系统中，只有电流截止负反馈环节是专门用来控制电流的。

但它只I值以后，靠强烈的负反馈作用限制电流的冲击，并不能很是在超过临界电流dcr理想的控制电流的动态波形。

带电流截止负反馈的单闭环调速系统起动时的电流和转速波形如图1-（a）所示。

当电流从最大值降低下来以后，电机转矩也随之减小，因而加速过程必然拖长。

在实际工作中,我们希望在电机最大电流（转矩）受限的条件下，充分利用电机的允许过载能力，最好是在过渡过程中始终保持电流（转矩）为允许最大值，使电力拖动系统尽可能用最大的加速度起动，到达稳定转速后，又让电流立即降下来，使转矩马上与负载相平衡，从而转入稳态运行。

这样的理想起动过程波形如图1-（b ）所示，这时，启动电流成方波形，而转速是线性增长的。

这是在最大电流（转矩）受限的条件下调速系统所能得到的最快的起动过程。

双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验报告一、实验目的本次实验的目的是通过搭建双闭环晶闸管不可逆直流调速系统并进行调试，了解其原理及实现方法，并通过实验数据观察系统的性能表现，进一步掌握电力电子技术及调速技术。

二、实验原理1. 双闭环调速系统双闭环调速系统是将速度控制回路和电流控制回路嵌套在一起，形成一个复杂的反馈系统。

在双闭环调速系统中，速度环的作用是根据给定的基准速度和实际速度之间的误差，输出相应的调节量，修改电压环的参考电压，从而使电机电压得到调整，达到所期望的速度。

而电流环的作用是监视电机输出的电流和给定电流之间的误差，并根据误差的大小调整电压环输出的电压，以便保证输出电流能够达到给定值。

2. 晶闸管调速晶闸管调速是目前最常用的调速方法之一。

其基本原理为对电机施加可调电压，改变电机绕组的通电时间与通电有效值，从而改变电机的转速。

控制晶闸管的导通角度可以控制电压大小，达到调速的目的。

3. 不可逆调速系统不可逆调速系统是指在调节速度的过程中，无法颠倒电机的运动方向。

该系统一般采用半控桥或全控桥电路驱动电机，晶闸管只能单向导通和封锁，从而保证电机的运动方向不会发生改变。

三、实验设备本次实验所用设备包括电机、电力电子实验箱、双闭环调速控制器、示波器、稳压电源等。

四、实验步骤1. 首先搭建实验电路，将电机与电力电子实验箱相连。

2. 打开稳压电源，将其输出调至所需的电压值。

3. 将示波器接至电力电子实验箱输出端口，用于观察系统状态和输出波形。

4. 将双闭环调速控制器与电力电子实验箱相连，并对控制器进行参数设置，包括速度环和电流环的比例、积分和微分系数等。

5. 启动电机，记录电机转速。

6. 通过调节控制器的参数和动态响应曲线，调整电机的速度和转矩，观察系统的性能表现。

7. 对实验数据进行分析总结，得出实验结论。

五、实验结果通过实验数据分析发现，双闭环晶闸管不可逆直流调速系统在调速过程中，可以准确实现给定速度的稳定运行，并且电机的运动方向始终不发生变化。

双闭环晶闸管不可逆直流调速实验报告一、实验目的本次实验旨在通过实验探究双闭环晶闸管不可逆直流调速的基本原理和实现方法，同时掌握实验设备的使用方法，加深对晶闸管调速技术的理解。

二、实验原理晶闸管调速是目前最常用的直流调速技术之一，其基本原理是通过改变晶闸管的导通角度来控制电机的转速。

在双闭环晶闸管不可逆直流调速系统中，输入电压经过升压变压器升高后，经过整流滤波电路得到直流电压，接着通过晶闸管的控制实现电机的调速。

具体来说，当电机转速低于设定值时，控制电路会向晶闸管的控制端送出一定的触发脉冲，使其导通，电机得到更大的电流，转速随之提高；当电机转速高于设定值时，控制电路会减少触发脉冲的宽度，使晶闸管的导通角度减小，电机的电流也随之减小，转速降低。

三、实验设备本次实验所用设备为直流电机、升压变压器、整流滤波电路、双闭环晶闸管控制电路等。

四、实验步骤1.将直流电机与升压变压器相连，接通电源，调节升压变压器的输出电压，使其符合实验要求。

2.将晶闸管控制电路与电机连接，调节控制电路的参数，使电机能够按照设定转速稳定运行。

3.通过实验验证双闭环晶闸管不可逆直流调速的基本原理和实现方法，并记录实验数据。

五、实验结果与分析经过实验，我们发现当设定转速为1000转/分时，电机的实际转速为980转/分左右；当设定转速为1500转/分时，电机的实际转速为1520转/分左右。

可以看出，双闭环晶闸管不可逆直流调速系统具有较高的稳定性和精度，能够满足不同场合的转速要求。

六、实验结论通过本次实验，我们深刻认识到了双闭环晶闸管不可逆直流调速的基本原理和实现方法，掌握了实验设备的使用方法，同时也加深了对晶闸管调速技术的理解。

该技术具有稳定性高、精度高等优点，在工业生产中具有广泛的应用前景。

实验报告课程名称： 电气控制技术实验 指导老师： 成绩：__________________ 实验名称： 双闭环晶闸管直流调速实验 实验类型： 同组学生姓名： 郑大大 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得一、 实验目的1． 了解双闭环不可逆直流调速系统的原理，组成及各主要单元部件的原理。

2． 掌握双闭环不可逆直流调速系统的调试步骤，方法及参数的整定。

3． 研究调节器参数对系统动特性的影响二、实验线路及原理双闭环晶闸管不可逆直流调速系统由电流和转速两个调节器综合调节，由于调速系统调节的主要量为转速，故转速环作为主环放在外面，电流环作为付环放在里面，这样可抑制电网电压波动对转速的影响，实验系统的组成如图6所示。

系统工作时，先给电动机加励磁，改变给定电压的大小即可方便地改变电机的转速。

ASR,ACR 均有限幅环节，ASR 的输出作为ACR 的给定，利用ASR 的输出限幅可达到限制起动电流的目的, ACR 的输出作为移相触发电路的控制电压，利用ACR 的输出限幅可达到限制αmin 和βmin 的目的。

当加入给定U g 后，ASR 即饱和输出，使电动机以限定的最大起动电流加速起动，直到电机转速达到给定转速（即Ug=U fn ），并出现超调后，ASR 退出饱和，最后稳定运行在略低于给定转速的数值上。

专业：_ __姓名：__王柯_______ 学号：_三、实验内容1．各控制单元调试2．测定电流反馈系数β，转速反馈系数α。

3．测定开环机械特性及高低速时完整的系统闭环静特性n=f(Td)。

4．闭环控制特性n=f(Ug)测定。

5．观察，记录系统动态波形。

四、实验设备1.主控制屏2.直流电动机-测功机组3.MCL-18D4.双踪示波器5.万用表五、预习要求1．预习教材中有关双闭环直流调速系统的内容，掌握双闭环直流调速系统的原理（1）两个调节器，一环嵌套一环；速度环是外环，电流环是内环。

双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验报告实验目的：1.了解晶闸管直流调速系统的基本原理和结构；2.掌握双闭环调速系统的工作原理和调速性能；3.通过实验验证双闭环调速系统的可行性和优越性。

实验仪器：1.晶闸管直流调速系统实验装置；2.示波器；3.数字万用表。

实验原理：速度控制回路以驱动电机的速度为控制目标进行调节，电流控制回路以驱动电机的电流为控制目标进行调节。

速度闭环控制通过测量驱动电机的速度反馈信号和给定速度信号的差值来调节调速器的输出。

电流闭环控制通过测量驱动电机的电流反馈信号和给定电流信号的差值来调节控制器的输出。

实验步骤：1.将实验装置连接好，包括直流电源、晶闸管整流器、直流电机和负载。

2.调节负载的电阻，使驱动电机的电流在额定范围内。

3.使用数字万用表测量驱动电机的电压、电流和速度，记录实验数据。

4.将速度给定值调节到不同的数值，观察驱动电机的响应。

5.将电流给定值调节到不同的数值，观察驱动电机的响应。

6.根据实验数据分析双闭环调速系统的性能和优化空间。

实验结果与分析：1.驱动电机的速度响应曲线表明，双闭环调速系统能够实现较快的速度跟踪性能和较小的静态误差。

2.驱动电机的电流响应曲线表明，双闭环调速系统能够实现电流的快速稳定。

3.实验数据表明，双闭环调速系统能够实现可靠的调速性能和较高的控制精度。

4.实验结果可以用于评价双闭环调速系统的稳定性、响应速度和控制精度，并提供改进系统性能的依据。

总结与展望：通过本次实验，我们了解了双闭环晶闸管不可逆直流调速系统的原理和结构，掌握了双闭环调速系统的工作原理和调速性能，并验证了双闭环调速系统的可行性和优越性。

在今后的实际应用中，我们可以进一步优化系统性能，提高调速系统的响应速度和控制精度，以满足更高的工程需求。

目录之阳早格格创做纲要 (2)1、安排央供 (3)1.1安排央供 (3)1.2 安排真质 (3)2、系统主电路安排 (4)2.1系统主电路证明 (4)电压给定器 (6)整速启锁器DZS (7)速度变更器FBS (7)速度安排器 (7)电流安排器 (8)触收拆置GT (9)2.2主电路参数的安排 (10)晶闸管参数估计 (10)仄波电抗器的参数估计 (10)3、电流安排器的安排 (11)3.1决定电流安排器的时间参数 (11)3.2采用电流安排器的结构 (12)3.3估计电流安排器的参数 (12)3.4校验近似条件 (13)3.5估计安排器电阻战电容 (13)4、速度安排器的安排 (14)4.1决定转速安排器的时间常数 (15)4.2 转速安排器的结构安排 (15)4.3 估计转速安排安排器参数 (16)4.4 校验近似条件 (16)4.5 估计安排器电阻战电容 (17)5、呵护电路的安排 (17)5.1 过电压呵护 (17)5.2 过电流呵护 (17)6．课程安排体验 (20)参照文件 (21)纲要根据晶闸管的个性，通过安排统制角的大小去安排电压，鉴于安排题目，曲流电效果调速统制器采用了转速电流单关环调速统制电路，正在安排中调速系统的主电路采与了三相齐控桥整流电路去供电，本文先决定主电路的结构形式战各元部件的安排，共时对付其参数举止估计，包罗晶闸管、电抗器，曲流电效果调速统制器电路，本文采与转速、电流单关环晶闸管没有成顺曲流调速系统为对付像去安排曲流电效果调速统制电路，为了真止转速战电流二种背反馈分别起效率，可正在系统中安排二个安排器，电流安排器战速度安排器，为了真止电流战转速分别起效率，二者之间真止串级对接，即把转速安排器的输出当搞电流安排器的输进，正在把电流安排器的输进去统制晶闸管整流器的触收拆置.该单关环调速系统的二个安排器ASR战ACR皆采与PI安排器,以便能包管系统赢得劣良的固态战动背本能转速安排器正在单关环曲流调速系统中的效率是减小转速缺面，采与PI安排器可真止无静好；对付背载变更起抗扰效率；其输出限幅决断电效果允许的最大电流;电流安排器正在单关环曲流调速系统中的效率是使电流紧紧跟随其给定电压的变更；对付电网的动摇起即时抗搞扰效率；加快动背历程；堵转大概过载时起赶快自动呵护效率.本课题真质沉面包罗电流、转速统制器的本理，而且根据本理对付统制器的二个安排举止了仔细的安排，概括所有电路的动固态本能，并各个部分的呵护战晶闸管的触收电路安排，末尾将所有统制器的电路图安排完毕.关键字:单关环、晶闸管、没有成顺曲流调速系统、ASR、ACR、无静好.1、安排真质及央供1.1安排央供:（１）、稳态无静好5%iσ≤，空载起动到额定转速超调10%nσ≤（２）、完毕系统个关节的本理图安排战参数估计（３）、根据技能央供，对付系统举止径背矫正，决定ASR 安排器与ACR安排器的结构型式及举止参数估计，使调速系统处事宁静，并谦脚动背本能指目标央供.（４）、调速系统中树坐有过电压、过电流等呵护，而且有制动步伐安排没有成顺转速、电流单关环曲流调速系统，基础技能数据参数如下：1.曲流电效果：PN=150kw, UN=220V，IN=700A，nN=1000r/min，λ=1.5,Ra=0.05Ω,2L mH=Σ,0.0017sT s=,GD2=125Nm2，电枢回路总电阻R=0.8Ω.1.2 安排真质1、根据题手段技能央供，分解并决定主电路的结构形式战关环调速系统的组成，画出系统组成的本理框图.2、调速系统主电路元部件的决定及其参数的估计（包罗电力电子器件、仄波电抗器与呵护电路等）3、动背安排估计：根据技能央供，对付系统举止径背矫正，决定ASR安排器战ACR安排器的结构形式及举止参数估计，使安排系统处事宁静，并谦脚动背本能指目标央供.4、画制V-M单关环曲流没有成顺调速系统电器本理图.2、系统主电路安排2.1 系统主电路证明开用时，加进给定电压Ug,速度安排器战电流安排器即以鼓战限幅值输出，使电效果以规定的最大开用电流加速开用，知讲电机转速达到给定转速，并正在出现超调后，速度安排器战电流安排器退出鼓战，末尾宁静正在略矮于给定转速值下运止.系统处事时，要先给电效果加励磁，改变给定电压UG 的大小即可便当天改变电效果的转速.电流安排器、速度安排器均设有限幅关节，速度安排器的输出动做电流安排器的给定，利用速度安排器输出限幅可达到节制开用电流的手段，电流安排器的输出动做触收电路的统制电压U，利ct用电流安排器的输出的限幅可达到节制的手段.如下图max1-1是单关环没有成顺曲流调速系统本理图.图1-1 单关环没有成顺曲流调速系统本理图.G:给定器DZS：整速启锁器ASR：速度安排器ACR：电流安排器GT：触收拆置FBS：速度变更器FA：过流呵护器FBC：电流变更器AP1：Ⅰ组脉冲搁大器单关环曲流系统的稳态结构图如图1-2所示，分解单关环调速系统静个性的关键是掌握PI安排器的稳太个性.普遍存留二种情景：鼓战——输出达到限幅值；没有鼓战——输出已达到限幅值.当安排器鼓战时，输出为恒值，输进量的变更没有再效率输出，相称与使该安排环开环.当安排器没有鼓战时，PI效率使输进偏偏好电压U∆正在稳太时经常为整.图1-2 单关环曲流系统的稳态结构图本质上，正在仄常运止时，电流安排器是没有会达到鼓战状态的.果此，对付静个性去道，惟有转速安排器鼓战与没有鼓战二种情况.其次为单关环统制系统数教模型.单关环统制系统数教模型的主要形式仍旧是以传播函数大概整极面模型为前提的系统动背结构图.单关环曲流调速系统的动背结构框图如图3-2所示.图中)(sWASR 战)(sWACR分别表示图1-3单关环曲流系统动背结构图本质上，正在仄常运止时，电流安排器是没有会达到鼓战状态的.果此，对付静个性去道，惟有转速安排器鼓战与没有鼓战二种情况.其次为单关环统制系统数教模型.单关环统制系统数教模型的主要形式仍旧是以传播函数大概整极面模型为前提的系统动背结构图.单关环曲流调速系统的动背结构框图如图1-3所示.图中)(sWASR 战)(sWACR分别表示转速安排器战电流安排器的传播函数.为了引出电流反馈，正在电效果的动背结构框图中必须把电枢电流dI 隐暴露去为了包管调速系统稳态无静好，转速环战电流环所用的统制器ASR战ACR均使用PI安排器，，二个安排器的输出限幅值分别为Uin*战Uotn.共时加上滤波关节，压制给定旗号大概参杂的接流分量，二个安排器上删设二极管钳位的中限幅电路，节制输出限幅值，调解电位可改变正背限幅值，主电路采与Y型对接，触收电路的旗号以此加正在主电路上的晶闸管上，其余，采与护互感器与电流反馈旗号，用共轴贯串的收电机与电压反馈旗号单关环晶闸管没有成顺曲流调速系统由给定器、速度安排器、电流安排器、触收拆置、速度变更器、电流变更器等关节组成.给定器G 的本理图如图1-2所示.给定器不妨爆收幅值可调战极性可变的阶跃给定电压大概可仄滑安排给定电压.本安排是没有成顺系统所以只需要给定正电压,电压给定器是由二个电位器RP1、RP2及一个钮子开关Sl 组成.RP1、RP2分别用去安排正背电压的大小，最大输出电压为±10V ，S2为开停开关.其中二个电位器的电阻皆与10k Ω，又果为10c U V =，则其功率 231000.011010c U P W W R ===⨯W 的电阻.图1-2给定器本理图整速启锁器的效率是当系统处于停车状态时，即给定电压为整，共时电效果转速速也为整时.将系统中所有安排器锁整，以预防停车时，由于个安排器的整面漂移，以致晶闸管整流电路有微量的输出，进而使包管电机没有会爬止.2．1.3 速度变更器FBS速度变更器它的主要效率是将曲流测速收电机的输出电压举止滤波，滤除接流分量并变更为能谦脚系统需要的与电效果转速成正比的电压动做系统的转速反馈旗号，速度变更器为速度检测变更关节，所以还备有转速的检测旗号.其本理图如图1-3所示.图1-3 速度变更器本理图速度安排器ASR如图2-2所示，速度安排器由二极管VD3、VD4战电位器RPl 、RP2组成正背限幅可调的限幅电路.由C5、R5组成反馈微分矫正搜集，有帮于压制振荡，缩小超调，速度安排器可为比率安排器，也可接成比率积分安排器，场效管VT1，为整速启锁电路，当A端为0V时，VD5导通，将安排器反馈搜集短接而启锁；当A端为-15V时，VD5夹断，安排器加进处事.RP3为搁大系数安排电位器，RP4为调整电位器.图2-2 速度安排器本理图电流安排器ACR电流安排器处事本理基础上与速度安排器相共，与速度安排器相比，减少了4个输端，“2”端接推β旗号，“4”战“6”接逻辑统制器的相映输出端UZ 战UF ，当那一端为下电通常，三极管VT1、VT2导通将gi gi U U 和旗号对付天短接，用于逻辑无环流可顺系VT3、VT4组成互补输出电流搁大级.电流安排器本理图如图2-3所示图2-3 电流安排器处事本理图触收拆置GT 战I 组脉冲搁大器AP1触收电路本理，三相桥式齐控整流电路相称于一组共阳极的三相半波战一组共阳极的三相半波可控整流电路串联起去形成的，习惯上将晶闸管依照其导通程序编号共阳极的一组为VT1、VT3战VT5，共阳极的一组为VT2、VT4战VT6.本安排采与DK01的触收拆置为集成触收电路，正在由KC04，KC41，KC42集成触收电路芯片前提上，减少了由CD4066，CD4069等芯片形成的模拟开关，以统制输出触收脉冲的形式.KC04是移相集成触收器，KC41是六路单脉冲产死器，KC41与三块KC04可组成三相齐控桥单脉冲触收电路，KC42为脉冲列安排产死器，以减小触收电源功率及脉冲变压器体积，普及脉冲前沿陡度.由于整流输出电压U 的波形正在一周期内动摇6次的波形相共，果此正在估计时只需对付一个脉冲举止估计.果此得到整流输出仄衡电压α 与α=0°由电机时间参数与Ud=N U =220V 则 U2=94V晶闸管参数估计：正在晶闸管整流拆置找中采与三相桥式齐控整流，有变压器为整流拆置提供电源，可控整流的本理：当晶闸管的阳极战阳极启受正背电压而且门极加触收旗号晶闸管导通，而且去掉门极的触收旗号晶闸管依旧保护导通，当晶闸管的阳极战阳极之间启受反背电压而且门极没有管加没有加触收旗号晶闸管关断.对付于三相桥式整流电路，晶闸管电流的灵验值为： 由电机参数可与Id=700A则晶闸管的额定电流为：与1.5~2倍的仄安裕量，()500VT AV I A =.由于电流连绝，果此晶闸管最大正反背峰值电压均为变压器二次线电压峰值，即：与2~3倍的仄安裕量，600VT U V =2.2．2仄波电抗器的参数估计：仄波电抗器L 的功能是使输出的曲流电流更仄滑，仄波电抗器用于整流以去的曲流回路中，整流电路的脉波数经常有限的，正在输出的整流曲流电压中经常有纹波的，那种纹波往往是有害的，需要由仄波电抗器加以压制，仄波电抗器的电感普遍按矮速沉载时包管电流连绝的条件去采用，常常最先给定最小电流Idmin=(5%-10%)IN,那里与10%.正在用它估计所需的总电感量，减去电枢电感既得仄波电感值对付于三相桥式整流电路，总电感量的估计公式为：Idmin=0.07×700A=49A由电机时间参数与U2=94V ，则940.69 1.250l L mH =⨯=. 电枢电感L m 的估计公式为 3k 10L =()D N m N NU mH pn I ⨯ P —电效果磁极对付数，D k —估计系数，对付普遍无补偿电机：D k =812 那么电枢电感310220100.78221000700m L ⨯⨯==⨯⨯⨯mH 仄波电抗器电感值与为l L3、安排器的安排3.1 决定电流安排器的时间参数（1）整流拆置滞后时间s T ：三相桥式电路的仄衡得控时间 Ts = 0.0017s.（2）电流滤波时间常数Toi ：三相桥式电路每个波头的时间是3.33ms ，为了基础滤仄波头应有（1~2）Toi = 3.33s.则Toi=0.002s.（3）电流环小时间常数i T ∑：按小时间常数近似处理：s T T T oi s i 0037.0=+=∑.e C —电效果的电动势系数：m C —电效果额定励磁下的转矩系数：m T —电力系统机电时间常数从稳态上瞅，央供电流无静好，可得到理念的堵转性.从动背上瞅，系统没有该该有电枢电流正在突加统制效率时有太大的超调，以包管电流正在动背历程中没有超出允许值.而对付电网电压动摇的即时抗扰效率不过次要果素.为此，电流环以跟随性为主.采用典型I 型系统，采与PI 安排器，其传播函数为： 检点查于电源电压的抗扰本能：0.00250.6760.0037L i T T ∑==采与典型I 型系统动背抗扰本能，各项指标皆是不妨担当的.（1）为了让安排器的整面与统制对付象的大时间常数极面对付消，则电流安排器超前时间常数：0.0025i L T s τ==.（2）采与西门子“最好整定”要领的“模最好系统”，参数与：0.707ξ=，0.5I i K T ∑=， 4.3%i σ=. 果此，电流开环删益：10.50.5135.10.0037i I K s T -∑=== 电流反馈系数：10100.00951.5700nm dm N U I I βλ*====⨯min V r ⋅ 电位器给定电压c U =10V ， 则晶闸管整流搁大系数：2202210ds c U K U === ACR 的比率系数为：135.10.00250.8 1.293220.0095I i i s K R K K τβ⨯⨯===⨯电流环停止频次：1135.1I ci K S ω-==（1）晶闸管整流拆置传播函数的近似条件111196.1330.0017s ci S T ω-=≈>⨯ 谦脚近似条件 2）忽略反电动势变更对付电流环动背效率的条件166.42ci S ω-=≈< 谦脚近似条件 3）电流环小时间常数近似处理条件1180.78ci S ω-=≈> 谦脚近似条件 3.5 估计安排器电阻战电容采与含给定滤波战反馈滤波的模拟式PI 型电流安排器，其本理图如图1所示.图中*i U 为电流给定电压，d I β-为电流背反馈电压，安排器的输出便是电力电子变更器的统制电压c U .图1 PI 型电流调速器所用运算搁大器与040R k =Ω，则各电阻战电容值为： 0 1.2934051.7i i R K R k ==⨯=Ω ， 与52K Ω.30.00250.0485210ii i C F R τμ===⨯， 与0.05μF.电流安排器安排完毕.4、速度安排器的安排电流环的等效关环传播函数电流环经简化后可视做转速环的一个关节，为此其关环传播函数为：忽略下次项，)(s W cli 可落阶近似为：接进转速环内，电流环等效关节的输进量应为)(s U i *，果此电流环正在转速环中应等效为：4.1决定转速安排器的时间常数 电流环等效时间常数：s s T K i I0074.00037.0221=⨯==∑ 转速滤波时间常数：0.005on T s =转速环小时间常数：按小时间常数近似处理，与 转速反馈系数：100.011000nm N U n α*===min V r ⋅ 转速安排器的采用为真止转速无静好，转速环开环传播函数应有二个积分，正在背载扰动效率面前里必须有一个积分关节包罗正在转速安排器ASR 中，使系统正在阶跃扰动时无稳态缺面，并具备较好的抗扰本能，所以该当采用典型II 型系统，那样系统动背抗扰本能好.ASR 采与PI 安排器，其传播函数为：含给定滤波战反馈滤波的PI 型转速安排器本理图如下.图：含给定滤波战反馈滤波的PI 型转速安排器按跟随性与抗扰本能较好的准则，与h=3，52.6%n σ=.当h=3时安排时间最短，动背跟随本能适中.则ASR 的超前时间常数为：30.01240.0372n n hT S τ∑==⨯= 转速环开环删益：122221414452230.0124N n h K S h T -∑+==≈⨯⨯ ASR 的比率系数为 转速环停止频次为：1114450.037854.62NN n cn K K S τωω-===⨯= （1）电流环传播函数简化条件为163.7cn S ω-==> 谦脚简化条件 （2）转速环小时间常数近似处理条件为155cn S ω-=≈>谦脚简化条件 所用运算搁大器与040R k =Ω，则09.63840385.52n n R K R K K ==⨯Ω=Ω 与386K Ω按退鼓战超调量的估计要领估计调速系统空载开用到额定转速时的转速超调量：max *7000.80.01240.1852()()20.722 1.59.9%10%10000.816n N n b m T C n z C n T σλ∑⨯∆∆=-=⨯⨯⨯⨯=<能谦脚转速环安排央供.5、呵护电路的安排5.1 过电压呵护过电压呵护可分为接流侧战曲流侧过电压呵护，前里常采与的呵护步伐有阻容吸支拆置、硒堆吸支拆置、金属氧化物压敏电阻，那里用压敏二极管压制事变过电压（1）接流侧过电压呵护压敏电阻采与由金属氧化物烧结制成的非线性压敏元件动做过电压呵护，其主要便宜正在于：压敏电阻具备正反背相共的陡峭的伏安个性，正在仄常处事是惟有很微小的电流利过元件，而一朝出现过电压时电压，压敏电阻可通过下达数千安的搁电电流，将电压压制正在允许的范畴内并具备耗费矮，体积小，对付过电压反应快等便宜. 压敏电阻的额定电压1mA U 的采用可按下式估计:式中，1mA U —压敏电阻的额定电压，VYJ 型压敏电阻的额定电压有：100V ，200V ，400V ，760V ，1000V 等. 2l U —变压器二次侧的线电压灵验值，对付于星形接法的线电压等于相电压2l U 2. 1 1.3394245.03mA U V ≥=（2）曲流侧过电压呵护：利用电阻战电容吸支支配过压. 整流器曲流侧正在赶快开关断开大概桥臂赶快熔断等情况，本安排用压敏电阻安排去办理过电压时（打脱后），仄常处事时鼓电流小，耗费矮，而鼓搁冲打电流本领强，压制过电压本领强.压敏电阻的额定电压1mA U 的采用可按下式估计：10.80.9mA U ε≥⨯压敏电阻启受的额定电压峰值 式中1mA U 为压敏电阻额定电压，ε为电网电压降下系数，普遍ε与1.05 1.10.压敏电阻启受的额定电压峰值便是晶闸管统制角30α=时输出电压d U α.2cos 2.4594195.7d U V αα==⨯=. 对付于本安排：果此压敏电阻额定电压与250V 型压敏电阻.（3） 晶闸管过电压呵护晶闸管对付过电压很敏感，当正背电压超出其断态沉复峰值电压一定值时，便会误导通，激励电路障碍，当中加的反背电压超出其反背沉复峰值电压一定值时，晶闸管将会坐时益坏.果此，必须树坐过电压的呵护及压制过电压的要领，过电压爆收的本果主假如供给的电压功率大概系统的储能爆收了猛烈的变更，使得系统去没有及变更，大概者系统中本去积散的电磁能量没有克没有及即时消集而制成的，本安排正在晶闸管元件二端并联RC 阻容吸支电路去压制过电压.正在晶闸管元件二端并联RC 阻容吸支电路.3(24)10T C I -=⨯，1030R =Ω，212R m E CU = 得 33(24)10(24)257100.514 1.028T C I F μ--=⨯=≈⨯⨯=由于一个周期晶闸管充搁电各一次，果此：功率采用留56倍的裕量果此电阻R 采用阻值为20ΩF μ5.2 过电流呵护（1）接流侧经电流互感器接进过电流继电器大概曲流侧接进过电流继电器，不妨正在爆收过电流时动做，断开主电路.也不妨正在每个桥臂串赶快熔断器对付晶闸管举止过电流呵护.赶快熔断器的央供：熔断器的额定电压 22.45 2.4594230.3KN RM U U U V V ≥==⨯=果此，按本课题的安排央供，用于晶闸管过电流呵护的赶快熔断器的额定电压可采用240V .6．课程安排体验通过那次安排，尔对付单关环没有成顺调速系统有了进一步的明白战使用，加深了对付电机调速应用.单关环调速便是转速、电流二种背反馈正在分歧的阶段分别起效率.而正在单关环曲流调速系统中，转速战电流安排器的结构采用与参数安排皆要从动背矫正的需要去办理.对付于调速系统，最要害的动背本能是抗扰本能.普遍去道，单关环调速系统具备比较谦意的动背本能.正在安排单关环调速系统的时间采与工程安排要领，正在安排时，把本质系统矫正大概简化成典型系统，利用现成的公式大概简明的图表去举止参数估计，那样安排历程便简朴得多.安排历程第一步先办理动背宁静性战稳态粗度，采用安排器的结构保证系统宁静且谦脚稳态粗度.第二步正在采用安排器参数，谦脚动背本能指标.那样的安排要领典型化、简朴化.那种安排要领对付以去处事中又很大的效率战帮闲.完毕本安排用到了很多电力拖动以中的知识，单用电力拖动书籍本上的知识是安排没有出去的，当前的系统安排皆市波及到多圆里的知识，果此教好书籍本上的基础知识面以去还要搞相映的拓展教习，将其余的与之相关的真质通联起去，对付开阔咱们的知识里有很大的帮闲.总之，正在那次安排中让尔对付疏通统制那门课有了更深进的相识，也使尔认识到自己的缺累之处.正在此，对付教授道声开开！参照文件[1]陈伯时，《电力拖动及自动统制系统》，板滞工业出版社，2001.[2] 扬仲仄，《自动统制系统》，煤冰工业出版社，1996.[3]缓银泉，《接流调速系统及其应用》，纺织工业出版社，1990.[4]许修国，《拖动与调速系统》，武汉测画科技大教出版社，1998.[5]佟杂薄，《近代接流调速》，冶金工业出版社, 1985.[6]倪忠近，《曲流调速系统》，板滞工业出版社, 1996.[7]孙树扑等，《电力电子技能》，华夏矿业大教出版社，2000.[8]黄俊，王兆安，《电力电子技能》，板滞工业出版社，2000.[9]刘祖润，胡均达，《结业安排指挥》，板滞工业出版社，1996.。