4kw以下直流电动机的不可逆调速系统课程设计要点
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4kw直流电机不可调整流电路要点
2013年电力电子技术结课论文4KW直流电动机不可逆调速系统指导老师：李崇华老师学院：机械与电气工程学院班级：2009电气信息工程姓名：学号：日期： 2013年1月5日目录设计要求及摘要----------------------------------------------- -5第一章系统整体方案的确定-------------------------------------9第一节开环控制系统-----------------------------------9第二节闭环调速控制系统的确定------------------------ 9第三节带电流截止负反馈闭环控制系统------------------11第二章主电路方案的选择及计算---------------------------------13第一节调速系统方案的选择---------------------------- -13第二节主电路的计算------------------------------------14第三章触发电路的选择及计算-----------------------------------17第一节触发电路的选择、设计-------------------------- 17第二节触发电路的计算---------------------------------19第四章继电器—接触器控制电路设计-----------------------------23第一节设计思路--------------------------------------- 23第二节控制电路图--------------------------------------23第三节电机制动的选择及其计算-------------------------23第四节控制电器的选择----------------------------------23第五章 1.1kw直流调速系统电气原理总图--------------------------26第六章元气件明细表---------------------------------------------26第七章结论---------------------------------------------------- 29第八章致谢---------------------------------------------------- -31第九章参考文献-------------------------------------------------33设计要求一．题目：4kw以下直流电动机不可逆调速系统设计二．基本参数：直流电动机：额定功率Pn=1.1kW 额定电压Un=110V额定电流In=13A 转速Nn=1500r/min电枢电阻Ra=1Ω极数2p=2励磁电压Uex=110V 电流Iex=0.8A 三．设计性能要求：调速范围D=10，静差率s≤10%，制动迅速平稳四．设计任务：1.设计合适的控制方案。
微机原理及应用课程设计说明书微型直流电机调速系统设计
微机原理及应用课程设计说明书设计题目：微型直流电机调速系统设计、系统功能要求分析1二、方案设计及其说明 (2)三、原理线路设计 (3)1．原理线路2．工作原理说明3．操作时序分析4．特点说明四、程序设计 (4)1．程序结构及流程2．程序算法分析3．关键程序段说明4．源程序清单五、....................................................... 系统调试及结论. (5)1．调试方法2．重点问题及解决方法3．运行结果及结论六、设计体会 (6)参考文献 (7)、系统功能要求分析此设计要求利用实验装置，设计一个直流电机控制系统的原理线路，编制应用程序，实现直流电机转速控制的功能，并且进一步可增加转速测量的功能。
系统功能具体要求及分析如下：(1)开始运行，电机停止：未按任何键之前，设定初值，使经DA0832转换后的电流为零，电机不转。
(2)按档调速功能：直流电机可有三个转速，分为一、二、三档，其中按下按键“一”电机在低速档运行；按下按键“二”电机在中速档运行；按下按键“三”电机在高速档运行。
(3)连续调速功能：按下“加速”键，编程控制DA0832输入数字量累加，直流电机可在原速基础上升速；按下“减速” 键，编程控制DA0832输入数字量自减，直流电机可相对原速减速。
(4)停止功能：设有停止键，控制电机的停止运行。
调节电位器改变DA0832 的基准电压，使得初值00H对应的输出电流为0,从而电机停止运行。
(5)改变转向功能：原理上，调节DAC0832勺基准电压，使得某一中间值对应转速为零，则在输入数字量大于此值时为正电压，电机正转；再输入数字量小于此值时为负电压，电极反转。
(6)测速功能：在一定时间内对霍尔元件产生的脉冲数计数，从而求得电机转速，并在数码管显示。
二、方案设计及其说明(一)硬件设计在硬件上，所用到的芯片主要有：CPU8086并行通信接口芯片8255A、可编程定时计数芯片8253、可编程中断控制器8259A以及键盘扫描显示芯片8279。
直流电机调速课程设计
电机与拖动课程设计报告（2014—2015学年第二学期）题目直流电动机调速系统设计系别信息与控制工程系专业电气工程及其自动化班级学号姓名指导教师完成时间 2015年7月7日评定成绩课程设计任务书一、设计题目直流电动机调速设计二、设计任务一台他励直流电动机，参数如下：P N=4KWU aN=170VI aN=34.4An N=1450r/minR L=0.076Ω1．用其拖动通风机负载运行，若采用电枢串电阻调速时，要使转速降至1200r/min，试设计电枢电路中的调速电阻。
2．用其拖动恒转矩负载运行，负载转矩等于电动机的额定转矩，采用改变电枢电压调速时，要使转速降至1000r/min，试设计电枢电压值。
3．用其拖动恒功率负载运行，采用改变励磁电流调速，要使转速增至1800r/min，试设计CeΦ的值。
三、设计计划电机与拖动课程设计共计2周内完成。
第1周查资料，熟悉题目；第2周设计方案分析，具体按步骤进行设计及整理设计说明书；第2周最后一天答辩。
四、设计要求1．设计工作量为按要求完成设计说明书一份。
2．设计必须根据进度计划按期完成。
指导教师：顾波教研室主任：2015年6月10日目录课程设计任务书.............................................................. - 1 - 第一章直流电动机........................................................... - 3 - 第二章直流电动机的结构与工作原理........................................... - 4 -2.1 直流电动机的结构.................................................... - 4 -2.2 直流电动机的工作原理................................................ - 6 - 第三章他励直流电动机的调速................................................. - 7 -3.1调速指标............................................................. - 7 -3.2 电枢串电阻调速...................................................... - 7 -3.3改变电枢电源电压调速................................................. - 7 -3.4弱磁调速............................................................. - 8 - 第四章课程设计内容........................................................ - 10 - 结论....................................................................... - 12 - 设计体会................................................................... - 13 - 参考文献................................................................... - 14 - 致谢....................................................................... - 15 -第一章直流电动机把电能转换为机械能的称为电动机。
直流电机不可逆单闭环调速控制系统课程设计
课程设计课程名称电力拖动自动控制系统课题名称直流电机不可逆单闭环调速控制系统课程设计任务书课程名称：运动控制系统题目：直流电机不可逆单闭环调速控制系统设计目录摘要 (6)第1章控制系统的概述 (7)1.1转速控制调速指标与要求 (7)1.2 转速负反馈直流调速系统结构 (8)1.3电压负反馈直流调速系统 (9)1.4 VM晶闸管-电动机调速系统 (10)第2章总体方案的论证比较 (12)2.1 总体方案的设计 (12)2.2 主电路方案的论证比较 (14)2.2.1 PWM调压调速方案 (14)2.2.2 使用晶闸管可控整流装置调速 (15)第3章单闭环直流调速系统启动过程 (18)第4章主电路设计 (19)4.1主电路工作设备选择 (19)第5章控制电路设计 (21)第6章调试 (24)总结与体会 (26)参考文献 (27)附录 (28)摘要摘要：为了提高直流调速系统的动态、静态性能，通常采用闭环控制系统（主要包括单闭环、双闭环）。
而在对调速指标要求不高的场合，采用单闭环即可。
闭环系统较之开环系统能自动侦测把输出信号的一部分拉回到输入端，与输入信号相比较，其差值作为实际的输入信号；能自动调节输入量，能提高系统稳定性。
在对调速系统性能有较高要求的领域常利用直流电动机，但直流电动机开环系统稳定性不能够满足要求，可利用转速单闭环提高稳态精度，而采用比例调节器的负反馈调速系统仍是有静差的，为了消除系统静差，可采用积分调节器代替比例调节器。
本次设计中进行了计算，主要设备调试，关于主电路设计和控制电路设计是基础部分，对晶闸管和电机的调试是非常重要的部分。
关键词：稳态性能；稳定性；开环；闭环负反馈；静差第1章控制系统概述1.1转速控制调速指标与要求直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在大范围内实现平滑调速，在许多需要调速的电力拖动领域中得到了广泛的应用。
从控制的角度来看，直流拖动控制系统又是交流拖动控制系统的基础，所以应该首先掌握直流拖动控制系统。
4kw以下直流电动机的不可逆调速系统课程设计
4kw以下直流电动机的不可逆调速系统课程设计————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：设计任务书一．题目：4kw以下直流电动机不可逆调速系统设计二．基本参数：直流电动机：额定功率Pn=1。
1kW 额定电压Un=110V额定电流In=13A 转速Nn=1500r/min电枢电阻Ra=1Ω极数2p=2励磁电压Uex=110V 电流Iex=0.8A 三．设计性能要求：调速范围D=10，静差率s≤10%，制动迅速平稳四．设计任务：1。
设计合适的控制方案。
2.画出电路原理图，最好用计算机画图（号图纸）。
3。
计算各主要元件的参数，并正确选择元器件.4。
写出设计说明书，要求字迹工整，原理叙述正确。
5.列出元件明细表附在说明书的后面.五．参考资料：前言电动机作为一种有利工具，在日常生活中得到了广泛的应用.而直流电动机具有很好的启动,制动性能，所以在一些可控电力拖动场所大部分都采用直流电动机.而在直流电动机中,带电压截止负反馈直流调速系统应用也最为广泛，其广泛应用于轧钢机、冶金、印刷、金属切割机床等很多领域的自动控制。
他通常采用三相全桥整流电路对电机进行供电，从而控制电动机的转速，传统的控制系统采用模拟元件，比如:晶闸管、各种线性运算电路的等。
虽在一定程度上满足了生产要求,但是元件容易老化和在使用中易受外界干扰影响，并且线路复杂，通用性差,控制效果受到器件性能、温度等因素的影响，从而致使系统的运行特征也随着变化,所以系统的可靠性及准确性得不到保证,甚至出现事故.直流调速系统是由功率晶闸管、移相控制电路、转速电路、双闭环调速系统电路、积分电路、电流反馈电路、以及缺相和过流保护电路.通常指人为的或自动的改变电动机的转速，以满足工作机械的要求。
机械特性上通过改变电动机的参数或外加电压等方法来改变电动机的机械特性,从而改变电动机的机械特性和工作特性的机械特性的交点，使电动机的稳定运转速度发生变化由于本人和能力有限，错误或不当之处再所难免，期望批评和指正学生：张洪海2008年4月29日目录一、系统整体方案的确定1。
课设-直流电动机不可逆调速
第一章方案的论证1.1调速方案的论证比较一、调速方案的选择对于直流电动机调速的方法有很多，而其各有它自己的优点和不足。
各种调速方法可大致归纳如下：（１）弱磁调速通过改变励磁线圈中的电压Uf，使磁通量改变（Uf增大，磁通量增大；Uf增小，磁通量增小）。
特点：保持电源电压为恒定的额定值，通过调节电动机的励磁回路的励磁电流大小，改变电动机的转速。
这种调速方法属于基速以上的恒功率调速的方法。
在电流较小的励磁回路内进行调节，因此控制起来比较方便，功率损耗小，用于调节励磁的电阻器功率小，控制方便且容易实现，而其更重要的是此方法可以实现无级平滑调速，但由于电动机的换向有限以及机械强度的限制，速度不能调节得太高，从而电动机的调速范围也就受到了限制。
（２）串联电阻调速即在电枢回路中串入一个电阻，其阻值的大小根据实际需要而定，使电动机特性变软。
特点：在保持电源电压和气隙磁通为额定值，在电枢回路中串入不同阻值的电阻时，可以得到不同的人为机械特性曲线，由于机械特性的软硬度，即曲线斜率的不同，在同一负载下改变不同的电枢电阻可以得到不同的转速，以达到调速的目的，属于基速以下的调速方法。
这种方法简单，容易实现，而其成本较低，单外串电阻只能是分段调节，不能实现无级调速，而其电阻在一定程度上要消耗能量，功率损耗大，低速运行时转速稳定性较差，只能适应对调速要求不高的中小功率型电动机。
（３）调节电枢电压调速电机降压起动是为了避免高启动转矩和启动电流峰值,减小电动机启动过程的加速转矩和冲击电流对工作机械、供电系统的影响。
特点：在保持他励直流电动机的磁通为额定值的情况下，电枢回路不串入电阻，将电视两端的电压，即电源电压降低为不同的值时，可以获得与电动机固有机械特性相互平行的人为机械特性，调速方向是基速以下，属于恒转矩调速方法。
只要输出的电压是连续可调的，即可实现电动机的无级平滑调速，而且低速运行时的机械特性基本保持不变。
所以得到的调速范围可以达到很高，而且能实现可逆运行。
直流电动机调速系统课程设计
直流电动机调速系统课程设计直流电机转速电流双闭环调速系统设计设计报告设计人：李良友班级：电气优创0801学号：********同组人：辛迪硕郝齐心目录第一章设计任务 ................................................................................................................. - 1 -一、设计内容： ........................................................................................................ - 1 -二、设计要求： ........................................................................................................ - 1 -三、设计参数： ........................................................................................................ - 1 -第二章直流电动机转速电流双闭环调速系统设计 ......................................................... - 2 -一、转速、电流双闭环直流调速系统的组成及其静态结构图 ................................... - 2 -1、双闭环调速系统的组成 ......................................................................................... - 2 -2、稳态结构框图 ......................................................................................................... - 3 -二、转速、电流双闭环直流调速系统的动态模型 ....................................................... - 5 -三、按工程方法设计双闭环系统调节器 ....................................................................... - 6 -1、电流调节器的设计计算 ......................................................................................... - 6 -2、转速调节器的设计计算 ......................................................................................... - 8 -3 调速系统的开环传递函数 ................................................................................... - 10 -四、转速调节单闭环实验 ............................................................................................. - 11 -1、原理图各部分电路 ............................................................................................... - 11 -2、测试结果 ............................................................................................................... - 13 -五、自我评定 ................................................................................................................. - 14 -参考资料 ............................................................................................................................. - 15 -附录一速度反馈电路原理图附录二元件清单第一章设计任务一、设计内容：1、根据给定参数设计转速电流双闭环直流调速系统。
不可逆调速系统课程设计
1 绪论1.1前言三十多年来，直流电机调速控制经历了重大变革。
首先实现了整流器的更新换代，以晶闸管整流装置取代了习用已久的直流发电机电动机组及水银整流装置使直流电气传动完成了一次大的飞跃。
同时，控制电路已经实现高集成化、小型化、高可靠性及低成本。
以上技术的应用，使直流调速系统的性能指标大幅提高，应用范围不断扩大。
直流调速技术不断发展，走向成熟化、完善化、系列化、标准化，在不可逆脉宽调速、高精度的电气传动领域中仍然难以被取代。
直流调速是指人为地或自动地改变直流电动机的转速,以满足工作机械的要求。
从机械特性上看,就是通过改变电动机的参数或外加电枢电压等方法来改变电动机的机械特性,从而改变电动机机械特性和工作特性机械特性的交点,使电动机的稳定运转速度发生变化。
直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在广泛范围内平滑调速，在轧钢机、矿井卷扬机、挖掘机、海洋钻机、金属切削机床、造纸机、高层电梯等需要高性能可控电力拖动的领域中得到了广泛的应用。
近年来，交流调速系统发展很快，然而直流拖动系统无论在理论上和实践上都比较成熟，并且从反馈闭环控制的角度来看，它又是交流拖动控制系统的基础，所以直流调速系统在生产生活中有着举足轻重的作用。
2主电路选型和闭环系统2.1 整体设计直流电机的供电需要三相直流电，而在生活中直接提供的是三相交流380V电源，因此要进行整流。
本设计采用三相桥式整流电路将三相交流电源变成直流电源，最后达到要求把电源提供给直流电动机。
如图2.1设计的总框架。
图2.1 双闭环直流调速系统设计总框架本设计中直流电动机由单独的可调整流装置供电，采用三相桥式全控整流电路作为直流电动机的可调直流电源。
通过调节触发延迟角а的大小来控制输出电压U d的大小，从而改变电动机M的电源电压。
由改变电源电压调速系统的机械特性方程式:n=( U d/C eФ)-(R0+R a)T/ C e C TФ2注解：Ud整流电压,R0为整流装置内阻。
直流电动机调速课程设计
直流电动机调速课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解直流电动机的基本构造、工作原理和调速方法；2. 使学生掌握直流电动机调速的相关理论知识，如电枢电压调速、励磁电流调速和串电阻调速；3. 帮助学生了解直流电动机调速在实际应用中的关键作用和价值。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际直流电动机调速问题的能力；2. 让学生学会使用相关仪器、设备进行直流电动机调速实验，提高动手操作能力；3. 培养学生团队协作、沟通交流的能力，以小组合作形式完成实验任务。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对直流电动机调速技术的兴趣，培养科技创新精神；2. 培养学生严谨、务实的科学态度，关注实际问题的解决；3. 增强学生的环保意识，认识到调速技术在节能减排方面的重要性。
课程性质：本课程为高二年级物理课程，旨在让学生掌握直流电动机调速的基本原理和实际应用。
学生特点：高二年级学生已具备一定的物理知识基础，具有较强的逻辑思维能力和动手操作能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和问题解决能力。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，并为后续相关课程的学习奠定基础。
在教学过程中，关注学生的学习进度，及时调整教学策略，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 理论知识：（1）直流电动机的基本构造、工作原理及分类；（2）直流电动机调速原理，包括电枢电压调速、励磁电流调速和串电阻调速；（3）调速性能指标及影响调速性能的因素。
2. 实践操作：（1）使用仿真软件或实验设备进行直流电动机调速实验；（2）学习并掌握相关仪器、设备的使用方法；（3）小组合作完成实验任务，分析实验结果，探讨调速方法在实际应用中的优缺点。
3. 教学大纲：（1）第1课时：介绍直流电动机的基本构造、工作原理及分类；（2）第2课时：讲解直流电动机调速原理及调速方法；（3）第3课时：分析调速性能指标及影响调速性能的因素；（4）第4课时：实践操作，进行直流电动机调速实验；（5）第5课时：总结实验结果，讨论调速方法在实际应用中的优缺点。
不可逆调速系统课程设计
不可逆调速系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握不可逆调速系统的基本概念、原理及组成部分。
2. 学生能够描述不可逆调速系统在实际工程中的应用，了解其重要性和作用。
3. 学生能掌握不可逆调速系统中相关参数的计算方法，并能够运用这些方法解决实际问题。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析不可逆调速系统的性能，并提出优化方案。
2. 学生能够通过实际案例，学会使用相关软件或工具进行不可逆调速系统的模拟与调试。
3. 学生能够独立完成不可逆调速系统的设计任务，具备一定的动手实践能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习不可逆调速系统，培养对工程技术的热爱，增强对科技创新的责任感和使命感。
2. 学生在学习过程中，能够树立团队合作意识，提高沟通协调能力，养成严谨、踏实的学术态度。
3. 学生能够认识到不可逆调速系统在节能减排、绿色环保方面的重要作用，培养环保意识和可持续发展观念。
课程性质：本课程为专业核心课程，旨在帮助学生掌握不可逆调速系统的基本理论、设计方法和应用技巧。
学生特点：学生具备一定的电气工程基础知识，具有较强的逻辑思维能力和动手实践能力。
教学要求：教师应结合实际案例，采用讲授、讨论、实践等多种教学方法，注重培养学生的实际操作能力和创新意识。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保学生能够达到预期的学习成果。
二、教学内容1. 不可逆调速系统概述：介绍不可逆调速系统的基本概念、发展历程、分类及主要应用领域。
- 教材章节：第一章 绪论- 内容列举：不可逆调速系统的定义、原理；调速系统的分类及性能比较；不可逆调速系统的发展趋势。
2. 不可逆调速系统组成及工作原理：分析不可逆调速系统的各个组成部分及其作用，阐述系统的工作原理。
- 教材章节：第二章 不可逆调速系统的组成及工作原理- 内容列举：电机、变频器、控制器等组成部分的功能；调速系统的控制策略；系统工作原理及性能分析。
3. 不可逆调速系统的设计方法：讲解不可逆调速系统的设计流程、方法及注意事项。
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设计任务书一．题目：4kw 以下直流电动机不可逆调速系统设计二．基本参数：三．设计性能要求：调速范围D=10静差率s < 10%制动迅速平稳四．设计任务：五．参考资料：1. 设计合适的控制方案。
2. 画出电路原理图，最好用计算机画图（号图纸）3. 计算各主要元件的参数，并正确选择元器件。
4. 写出设计说明书，要求字迹工整，原理叙述正确。
5. 列出元件明细表附在说明书的后面。
直流电动机：额定功率 Pn=1.1kW 额定电压 Un=110V额定电流 In=13A 转速 Nn=1500r/min电枢电阻 Ra=1Q 极数 2p=2励磁电压 Uex=110V电流 Iex=0.8A电动机作为一种有利工具，在日常生活中得到了广泛的应用。
而直流电动机具有很好的启动，制动性能，所以在一些可控电力拖动场所大部分都米用直流电动机。
而在直流电动机中，带电压截止负反馈直流调速系统应用也最为广泛,其广泛应用于轧钢机、冶金、印刷、金属切割机床等很多领域的自动控制。
他通常采用三相全桥整流电路对电机进行供电，从而控制电动机的转速, 传统的控制系统采用模拟元件，比如：晶闸管、各种线性运算电路的等。
虽在一定程度上满足了生产要求，但是元件容易老化和在使用中易受外界干扰影响，并且线路复杂，通用性差，控制效果受到器件性能、温度等因素的影响，从而致使系统的运行特征也随着变化，所以系统的可靠性及准确性得不到保证，甚至出现事故。
直流调速系统是由功率晶闸管、移相控制电路、转速电路、双闭环调速系统电路、积分电路、电流反馈电路、以及缺相和过流保护电路。
通常指人为的或自动的改变电动机的转速，以满足工作机械的要求。
机械特性上通过改变电动机的参数或外加电压等方法来改变电动机的机械特性，从而改变电动机的机械特性和工作特性的机械特性的交点，使电动机的稳定运转速度发生变化由于本人和能力有限，错误或不当之处再所难免，期望批评和指正学生：张洪海年 4 月 29 日五、 1.1kw 直流调速系统电气原理总图 六、元气件明细表七、结论 八、致谢 九、参考文献 2008 一、系统整体方案的确定1.1 、开环控制系统1.2 、闭环调速控制系统的确定1.3 、带电流截止负反馈闭环控制系统二、主电路方案的选择及计算2.1 、调速系统方案的选择2.2 、主电路的计算三、触发电路的选择及计算3.1 、触发电路的选择、设计3.2 、触发电路的计算四、继电器—接触器控制电路设计4.1 、设计思路4.2 、控制电路图4.3 、电机制动的选择及其计算4.4 、控制电器的选择设计说明书、系统整体方案的确定电动机是将电能转化为机械能的一种有利工具，根据电动机供电方式的不同，它可分为直流电动机和交流电动机。
由于课题要求和技术需要，所以我选择直流电动机作为分析对象。
1.1、开环控制系统在开环控制系统中，控制信息只能单方向传递，没有反向作用，输入信号通过控制装置作用于被控对象，而被控对象的输出对输入没影响，也就是说：系统的输入量与输出量之间只有顺向作用，而没反向联系。
图1-1开环系统框图由上图可以看出，Ug通过放大器、触发装置和整流装置实现对电动机转速n的控制。
要求一定的给定电压Ug对应于一定的装速n，但由于电动机的转速n 要受到轴上负载、电动机磁场、整流装置的交流电源电压等的 影响，故不可能完全达到 Ug 的相对要求，因此可知，直流电动机开环控制系统极其不稳定，且控制精度差，抗干扰能力弱。
所以，要求实现转速稳 定，满足高精度的设计要求，必须采用闭环控制系统。
1.2、闭环调速控制系统的确定如果对上述开环系统改为单闭环转速负反馈调速系统，并采用 节器，就既保证了动态性，又能作到转速的无静差，较好的解决开环系统 的不足，此闭环系统的工作原理是：将直流电动机转速变化信号反馈到触来自动增大或减小触发角 a 来自动调节整流输出电压 Uds,即可达到稳定: 电源图1-2 单闭环转速负反馈系统框图但我们知道，一是直流电动机全压启动时会产生很大的冲击电流。
我们知道，采用转速负反馈的闭环调速系统突加给定电压时，由于系统机械惯性的作用，转速不可能立即建立起来，因此转速反馈电压仍为零，这时， PI 调 发环节，触发电路 a —► 整流电路电机转速 转速反馈加在调速器上的输入偏差电压 △ U=Ugn ,差不多是其稳压工作值的（1+K ） 倍。
由于调节器和触发整流装置的惯性都很小，因此，整流电压 达到它的最高值。
这对于电机来讲，相当于全压启动，其启动电流高达额 定值的几十倍，可使系统中的过流保护装置立即动作，使系统跳闸，系统 无法进入正常工作。
另外，由于电流和电流上升率过大，对电动机换向不 利，对晶闸管元件的安全来说也是不允许的。
因此，必须采取措施限制系 统启动时的冲击电流。
二是有些生产机械的电动机在运行时可能会遇到堵转情况。
例如由于 故障，机械轴被卡住，或者遇到过大负载，像挖土机工作时遇到坚硬的石 头那样。
在这种情况下，由于闭环系统静态特性很硬，若无限流环节，电枢电流也会与启动时一样，将远远超过允许值。
图1-3 （ a ）带电流截止负反馈环节为了解决转速负反馈调速系统启动和堵转时电流过大问题， 系统中必 须有自动限制电枢电流的环节。
根据反馈控制原理，要维持某一量基本不 变，就应当引入该物理量的负反馈。
现引入电枢电流负反馈，则应当能够 保持电流基本不变，使其不超过最大允许值。
但是，这种作用只应在启动和度转是存在， 在正常运行时又必须取消， 以使电流随负载的变化而变化。
1.3 、带电流截止负反馈闭环控制系统对于转速单闭环调速系统，我们要用一台测速发电机来进行测速，然后再反馈给给定，它属于被调量的负反馈，是真正的“反馈控制” ，具有反馈控制规步看，反馈控制对一切包在反馈环内，前向通道上的扰动都有抑制 作用。
例如，交流电源电压的波动， 电动机励磁电流的变化， 放大器系数的漂移， 温度变化Ud 立即律，并且进 Id n引起电阻变化等。
但是测速发电机的选择、安装都是比较严格的。
交流测速发电机具有结构简单、无电刷接触、工作可靠和维修方便等优点。
但用在直流控制系统中，还需要经整流变换，故使反馈信号的准确度受到影响，同时测速发电机的负载电流也不能过大，否则电枢反应会影响到测量精度。
且对于电动机和测速发电机的转速也应相适应，否则还需要经齿轮变速啮合，而齿轮间隙又会引入新的矛盾。
若同轴安装，则同轴度要求较高。
再者测速发电机价格都比较昂贵。
基于以上原因我们以电压负反馈为主，电流补偿控制为辅的调速系统来代替转速发电机完成转速负反馈的工作。
根据直流电动机电枢平衡方程式Ud=IdRa+Cen 可知，如果忽略电枢电阻压降，则电动机的转速近似与电枢两端电压Ud 成正比，所以用电动机电枢电压反馈取代转速负反馈，以维持端电压基本不变，构成电压反馈调速系统。
但是这种系统对电机电枢电阻压降引起的稳态速降，不能靠电压负反馈作用加以抑制，因而系统稳态性能较差。
为了弥补这一不足，在电压负反馈的基础上再引入电流正反馈，以补偿电动机电枢压降引起的稳态速降当Id wilj 时，电流负反馈被截止，系统静态特性方程为:当Id>Ilj 时，电流负反馈起作用，其静差特性方程为:N=KpKs U g^_^pK^(Rs|^Ugn^RId Ce(1 + K) Ce(1 + K) 应于电流负反馈被截止的情况，它是转速负反馈调速系统本身的静态特性，显然比较硬。
图中A 〜B 段特性对于电流负反馈起作用的情况， 特性补角软，呈急剧下降状态。
①当系统堵转时，由于n=0，所以:N=K P K逊 _锂匚=口0-5Ce(1+ K) Ce(1+ K)Ce(1 + K)根据上述特性，可画出系统的静态特性图如下。
图中n0〜A 段特性对 UfUgn图1-4 带电流截止负反馈调速系统框图由上图静态框图可知：1-5 单闭环直流调速系统的特静态曲线图② 从静态特性工作段no 〜A 上看，希望系统有足够的运行范围，回路与控制回路实行电气隔离，以保证人身和设备的安全。
由于时间和能力的有限，所以在此只对这一种系统加以研究。
二、主电路2.1、调速系统方案的选择主电路主要是对电动机电枢和励磁绕组进行正常供电，对他们的要求主要是安全可靠，因此在部件容量的选择上、在经Ugn+Ubj — Rs （入=1.5 〜2）一般取llj 1.2lde ,即所以：llj= U R jM.2led RsUgn - led - llj 兰（1.2 + A ）led Rs 在系统中 也可以采用电流互感器来检测主回路的电流，从而将主I济和体积相差不太多的情况下，尽可能选用大一些的，并在保护环节上对各种故障出现的可能性，都要有足够的估计，并采取相应的保措施，配备必要的报警、显示、自动跳闸线路，以确保主线路安全可靠的要求。
①直流电动机的选择对于本调速系统，虽然电动机的额定功率不是特别的大，属于小功率调速系统，但设计要求对系统的静态和动态指标要求都比较高，所以我们应使电流的脉动小，故选用无噪声、无摩损、响应快、体积小、重量轻、投资省，而且工作可靠、功耗小、效率高的全控桥整流其供电质量，电压稳定性好，我们采用三相减压变压器将电源电压电路作为供电方案给电动机供电。
电动机的额定电压为110V,为保证(220V)降低为110伏电压。
由于电动机的额定数据已给出，且工作条件无特殊要求，故选用Z3—33 他励直流电动机。
②电动机供电方案的选择与变流机组相比，晶闸管可控整流装置无噪声、无磨损、响应快、体积小、重量轻、投资省；而且工作可靠、功率小、效率高，因此采用晶闸管可控整流装置供电。
由于电动机功率小 (仅1.1kw )，故选用单相整流电路。
又因是不可逆系统，所以可选用单相桥式半控整流电路供电。
为省去续流二极管，可采用晶闸管在一侧的方案。
又因为对输出电流的脉冲没有提出要求，故不加电抗器。
对于小功率直流调速系统一般均用减压调速方案，磁通不变，因此励磁绕组可采用单相不控整流电路供电。
为保证先加励磁电源，后加电枢电压的原则，以及防止运动过程中因励磁消失而造成转速过高的现象，在励磁回路中应有弱磁保护环节。
③触发电路的选择因电动机容量小，晶闸管不会超过 50A,故可选用电路简单，成本低的单结晶体管触发电路。
为实现自动控制，且要同时触发两只阴极不接在 起的晶闸管，可采用由晶体管代替可变电阻的单结晶体管触发电路，用 具有两个二次绕组的脉冲变压器输出的脉冲。
④反馈方式的选择反馈方式选择原则应是在满足调速指标要求的前提下，选择最简单的反馈方案。
本设计中调速指标要求，D=10, s=10%由式D=Sn/ △ n ( 1-s )可以得出:AnNS/ 150091,.也------ 兰 ---------------- r / min = 16.7r/m i nnND(1-s) 1^ 0.9 采用电压反馈方案时，可得R i 江—__ ） ____1 + R a1nN Ce ①（1 + K ）I dC e① 1'Ce @为电动系数，由给出数据可以算出：C ee=U N-|NR a=llj^T.0655一 1500n NRa1Id =-- X 13r / min = 200r /minC ①1 d 0.06已远远大于调速指标要求的16.7r/min ，因此，必须再加上电流 反馈来补偿它，故最后确定采用电压负反馈及电流正反馈的调速电压比K=U1/U2=220/155=1.42方案。