課程設(shè)計(jì)---配合控制直流雙閉環(huán)自然環(huán)流系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　信息工程課程設(shè)計(jì)報(bào)告書</p><p>　　課 程 名 稱 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) </p><p>　　課程設(shè)計(jì)總評成績 </p><p>　　學(xué)生姓名、學(xué) 號 </p><p>　　學(xué) 生 專 業(yè) 班級

2、自動(dòng)化1092 </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 姓名 </p><p>　　課程設(shè)計(jì)起止日期 2012.6.11--2012.6.20 </p><p>　　一、課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目名稱</p><p>　　配合控制直流雙閉環(huán)自然環(huán)流系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><

3、p>　　二、項(xiàng)目設(shè)計(jì)目的及技術(shù)要求</p><p><b>　　設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　設(shè)計(jì)直流雙閉環(huán)有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)，掌握系統(tǒng)工作原理和調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)方法。</p><p>　　技術(shù)要求及初始條件：</p><p>　　1.直流電機(jī)參數(shù)： 10KW， 220V， 55A， 1000 r/min ，電

4、樞電阻Ra＝0.5Ω電機(jī)過載倍數(shù)λ＝1.5，Ks＝40，Tl＝0.03 s，Tm＝0.18 s，α＝0.07 v.min/r,β=0.05 v/A 。</p><p>　　2.測速發(fā)電機(jī)參數(shù)：23W，110V，0.21A，1900 r/min，永磁式。</p><p>　　3.主電路采用三相全控橋，交叉連接，進(jìn)線交流電源：三相380V</p><p>　　4. 采

5、用α＝β配合控制，能夠?qū)崿F(xiàn)可逆運(yùn)行，轉(zhuǎn)速和電流穩(wěn)態(tài)無差，電流超調(diào)量小于5％，轉(zhuǎn)速超調(diào)量小于10％ 。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù): </b></p><p>　　1.轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR及電流調(diào)節(jié)器ACR的設(shè)計(jì)。</p><p>　　2.轉(zhuǎn)速反饋和電流反饋電路設(shè)計(jì)。</p><p>　　3.集成觸發(fā)電路設(shè)計(jì)。<

6、;/p><p>　　4. 主電路及其保護(hù)電路設(shè)計(jì)。</p><p>　　5.提供系統(tǒng)總電路圖。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求: </b></p><p>　　1．對系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的先進(jìn)性、實(shí)用性和可行性進(jìn)行論證，說明系統(tǒng)工作原理。</p><p>　　2. 畫出單元電路圖，說明工作原理，給出系統(tǒng)

7、參數(shù)計(jì)算過程。</p><p>　　3. 對項(xiàng)目設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析。</p><p>　　3. 畫出整體電路原理圖，圖紙、元器件符號及文字符號符合國家標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　4.課程設(shè)計(jì)說明書應(yīng)嚴(yán)格按統(tǒng)一格式打印，資料齊全，堅(jiān)決杜絕抄襲，雷同現(xiàn)象。</p><p>　　三、項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案論證(可行性方案、最佳方案、軟件程序、硬件電路原理圖和P

8、CB圖)</p><p><b>　　1總體方案設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1.1總體的設(shè)計(jì)原理</p><p>　　晶閘管反并聯(lián)可逆V-M系統(tǒng)解決了電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)和回饋制動(dòng)問題，但是，如果兩組裝置的整流電壓同時(shí)出現(xiàn)，便會產(chǎn)生直接在兩組晶閘管之間流通的短路電流，稱為環(huán)流。加重晶閘管和變壓器的負(fù)擔(dān)，消耗功率。因此應(yīng)該予以抑制或消除。<

9、;/p><p>　　為了防止產(chǎn)生直流平均環(huán)流，應(yīng)該當(dāng)正組處于整流狀態(tài)時(shí)，強(qiáng)迫讓反組處于逆變狀態(tài)，且控制其幅值與之相等，用逆變電壓把整流電壓頂住，則直流平均環(huán)流為零。于是</p><p>　　Ud0r = －Ud0f </p><p><b>　　由</b></p><p>　　得 Ud

10、0f = Ud0max cosf</p><p>　　Ud0r = Ud0max cosr</p><p>　　其中 f 和r 分別為VF和VR的控制角。</p><p>　　由于兩組晶閘管裝置相同，兩組的最大輸出電壓 Ud0max 是一樣的，因此，當(dāng)直流平均環(huán)流為零時(shí)，應(yīng)有</p><p>　　cos r = – cos f</p

11、><p>　　或 r + f = 180 </p><p>　　如果反組的控制用逆變角 r 表示，則</p><p>　　f = r <

12、/p><p>　　稱作α=β配合控制。為更可靠的消除環(huán)流，可采用 f ≥ r</p><p>　　為了實(shí)現(xiàn)配合控制，可將兩組晶閘管裝置的觸發(fā)脈沖零位都定在90°，即</p><p>　　當(dāng)控制電壓 Uc= 0 時(shí)，使 f = r = 90°，此時(shí) Ud0f = Ud0r = 0 ，電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)。增大控制電壓Uc 移相時(shí)，只要使兩組觸發(fā)裝置的控制電

13、壓大小相等符號相反就可以了。</p><p>　　這樣的觸發(fā)控制電路示于下圖。</p><p><b>　　1.2整體設(shè)計(jì)框圖</b></p><p>　　圖2α＝β配合控制的有環(huán)流可逆V-M系統(tǒng)原理框圖</p><p>　　主電路采用兩組三相橋式晶閘管裝置反并聯(lián)的可逆線路，</p><p>&l

14、t;b>　　其中：</b></p><p>　　正組晶閘管VF，由GTF控制觸發(fā)，</p><p><b>　　正轉(zhuǎn)時(shí)，VF整流；</b></p><p><b>　　反轉(zhuǎn)時(shí)，VF逆變。</b></p><p>　　反組晶閘管VR，由GTR控制觸發(fā)，</p><

15、p><b>　　反轉(zhuǎn)時(shí)，VR整流；</b></p><p><b>　　正轉(zhuǎn)時(shí)，VR逆變。</b></p><p>　　根據(jù)可逆系統(tǒng)正反向運(yùn)行的需要，給定電壓、轉(zhuǎn)速反饋電壓、電流反饋電壓都應(yīng)該能夠反映正和負(fù)的極性。這里</p><p>　　給定電壓：正轉(zhuǎn)時(shí)，KF閉合， U*n=“+”；</p><

16、p>　　反轉(zhuǎn)時(shí)，KR閉合，U*n =“-”。</p><p>　　轉(zhuǎn)速反饋：正轉(zhuǎn)時(shí)， Un=“-”， </p><p>　　反轉(zhuǎn)時(shí)，Un =“+”。</p><p>　　控制電路采用典型的轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)，其中：</p><p>　　轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR控制轉(zhuǎn)速，設(shè)置雙向輸出限幅電路，以限制最大起制動(dòng)電流；</p><

17、;p>　　電流調(diào)節(jié)器ACR控制電流，設(shè)置雙向輸出限幅電路，以限制最小控制角 min 與最小逆變角 min 。</p><p><b>　　2主電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1主電路原理及電路圖</p><p>　　作為整流裝置電源用的變壓器稱為整流變壓器。</p><p>　　一般的變壓器有整流跟變壓兩

18、項(xiàng)功能,其中整流是把交流變直流。整流的過程中,采用三相橋式全控整流電路。</p><p>　　在三相橋式反并聯(lián)可逆線路中，由于每一組橋又有兩條并聯(lián)的環(huán)流通道，總共要設(shè)置4個(gè)環(huán)流電抗器。</p><p><b>　　主回路原理圖如下：</b></p><p><b>　　圖3 主回路原理圖</b></p>&l

19、t;p>　　可控整流的原理：當(dāng)晶閘管的陽極和陰極之間承正向電壓并且門極加觸發(fā)信號晶閘管導(dǎo)通，并且去掉門極的觸發(fā)信號晶閘管依然維持導(dǎo)通。當(dāng)晶閘管的陽極和陰極之間承受反向電壓并且門極不管加不加觸發(fā)信號晶閘管關(guān)斷。</p><p>　　晶閘管導(dǎo)通的條件：受正向陽極電壓，同時(shí)受正向門極電壓，一旦導(dǎo)通后，門極信號去掉后晶閘管仍導(dǎo)通。晶閘管維持導(dǎo)通的條件：繼續(xù)受正向陽極電壓，同時(shí)流過晶閘管的電流大于它的維持電流。晶閘管

20、關(guān)斷條件：必須去掉陽極所加的正向電壓，或者給陽極施加一反電壓，或者設(shè)法使流過晶閘管的電流降到接近于零的某一數(shù)值以下。</p><p>　　2.2晶閘管觸發(fā)電路原理</p><p>　　對三相橋式全控整流電路，六個(gè)晶閘管需要依次輪流觸發(fā)。為了確保實(shí)現(xiàn)每個(gè)晶閘管的準(zhǔn)確導(dǎo)通，可采用兩種方法實(shí)現(xiàn)：一是提供寬度大于60°小于120°的寬脈沖，二是提供間隔60°的雙窄脈沖

21、。前者需要觸發(fā)電路輸出較大的功率，進(jìn)而使脈沖變壓器功率也相應(yīng)增大，所以很少采用，一般都采用雙窄脈沖。</p><p>　　由分立元件組成的晶閘管電路的觸發(fā)電路種類很多，有阻容移相橋觸發(fā)電路、單結(jié)晶體管觸發(fā)電路及同步信號為正弦波以及同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路等，這些電路都有自己的特點(diǎn)和適用范圍。相比較而言，同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路由于不受電網(wǎng)波動(dòng)和波形畸變的影響，同時(shí)具有較寬的調(diào)節(jié)范圍和較強(qiáng)的抗干擾能力，因而得到

22、了廣泛應(yīng)用。此電路的輸出為雙窄脈沖(也可為單窄脈沖)，適用于必須有兩相的晶閘管同時(shí)導(dǎo)通才能形成通路的電路，例如本例中的晶閘管三相橋式全控電路。</p><p>　　下圖所示為同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路。它由5 個(gè)基本環(huán)節(jié)組成：鋸齒波形成與脈沖移相控制環(huán)節(jié)；同步檢測環(huán)節(jié)；脈沖形成、放大和輸出環(huán)節(jié)；雙窄脈沖形成環(huán)節(jié)和強(qiáng)觸發(fā)環(huán)節(jié)。</p><p>　　VT5、VT6兩個(gè)晶體管構(gòu)成一個(gè)“或”門電路

23、，當(dāng)兩個(gè)晶體管都導(dǎo)通時(shí)，</p><p>　　VT7、VT8截止，不會輸出觸發(fā)脈沖。但不論哪個(gè)管子截止，都會使晶體管VT5集電極電壓u C5 變?yōu)檎妷?，使得VT7、VT8管導(dǎo)通，從而輸出觸發(fā)脈沖。所以只要用適當(dāng)?shù)男盘杹砜刂剖筕T5或VT6截止(前后間隔60° )，就可以產(chǎn)生符合要求的雙窄脈沖。對照下圖，同時(shí)參看上圖的X，Y 接線端，1 號觸發(fā)器內(nèi)由晶體管VT4向VT5的基極送出的負(fù)脈沖信號使VT5截止

24、，VT7、VT8導(dǎo)通一次，對元件1 輸出第一個(gè)觸發(fā)窄脈沖。經(jīng)過60°后，2 號觸發(fā)器同樣對元件2 送出第一個(gè)窄脈沖，同時(shí)由該觸發(fā)器中VT4管的集電極經(jīng)的X 端送到與之相連的1號觸發(fā)器的Y端，使1號觸發(fā)器電路中電容C4微分，產(chǎn)生負(fù)脈沖送至VT6基極，使VT6截止，VT7、VT8又導(dǎo)通一次，從而由1 號觸發(fā)器輸出第二個(gè)窄脈沖，且第二個(gè)脈沖比第一個(gè)脈沖滯后60°。以下重復(fù)這樣的過程，循環(huán)反復(fù)，就會使得六個(gè)晶閘管都得到相隔6

25、0°的觸發(fā)脈沖。VD4、R17的作用是防止雙脈沖信號互相干擾。</p><p>　　圖4 同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路</p><p><b>　　3調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1電流調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)</p><p>　　雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖如下：</p><p>　　圖

26、5 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)</p><p>　　忽略反電動(dòng)勢的影響，并把Tc和Toi當(dāng)作小慣性群近似處理，電流內(nèi)環(huán)可化簡為下圖：</p><p><b>　　圖6電流內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)</b></p><p><b>　　確定時(shí)間常數(shù)</b></p><p>　　1) 整流裝置滯后時(shí)間常數(shù)Ts。 主電路為

27、三相橋式電路，平均失控時(shí)間Ts=0.0017s</p><p>　　2) 電流濾波時(shí)間常數(shù) Toi。 三相橋式電路每個(gè)波頭時(shí)間為3.3ms，應(yīng)有(1~2)Toi=3.33ms，取Toi=2ms=0.002s。</p><p>　　3) 電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)之和 T∑i。T∑i=Ts+Toi=0.0037s</p><p>　　4) 電樞回路電磁時(shí)間常數(shù) Tl。 Tl=L

28、/R=0.03s</p><p>　　5) 電力拖動(dòng)系統(tǒng)機(jī)電時(shí)間常數(shù) Tm。Tm=(GD2R)/(375CeCm )=0.18s</p><p><b>　　選擇電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　從穩(wěn)態(tài)要求上看，希望電流無靜差，以得到理想的堵轉(zhuǎn)特性，由上圖可以看出，采用 I 型系統(tǒng)就夠了。</p><p>　　

29、從動(dòng)態(tài)要求上看，實(shí)際系統(tǒng)不允許電樞電流在突加控制作用時(shí)有太大的超調(diào)，以保證電流在動(dòng)態(tài)過程中不超過允許值，而對電網(wǎng)電壓波動(dòng)的及時(shí)抗擾作用只是次要的因素，為此，電流環(huán)應(yīng)以跟隨性能為主，應(yīng)選用典型I型系統(tǒng)。</p><p>　　計(jì)算調(diào)節(jié)器參數(shù)及近似條件校驗(yàn)</p><p>　　采用PI型調(diào)節(jié)器，傳遞函數(shù)可寫成：</p><p>　　式中 Ki — 電流調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)

30、；</p><p>　　i — 電流調(diào)節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù)。</p><p>　　為了讓調(diào)節(jié)器零點(diǎn)與控制對象的大時(shí)間常數(shù)極點(diǎn)對消，選擇</p><p><b>　　=0.03</b></p><p>　　則電流環(huán)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖便成為下圖所示的典型形式 </p><p>　　圖7 典型形式的電流環(huán) &l

31、t;/p><p><b>　　其中</b></p><p>　　校正后電流環(huán)開環(huán)對數(shù)幅頻特性如圖8</p><p>　　圖8 電流環(huán)對數(shù)幅頻特性</p><p>　　設(shè)計(jì)要求電流環(huán)超調(diào)量σi≤5%，可選可選 =0.707，KI Ti =0.5，則</p><p><b>　　即</b

32、></p><p>　　含給定濾波與反饋濾波的PI型電流調(diào)節(jié)器的原理圖如圖9所示</p><p>　　圖9 PI型電流調(diào)節(jié)器</p><p>　　根據(jù)運(yùn)算放大器電路原理，導(dǎo)出：</p><p><b>　　電流環(huán)截止頻率為</b></p><p><b>　　ωci=KI=<

33、/b></p><p>　　晶閘管整流裝置傳遞函數(shù)的近似條件</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　滿足近似條件。</b></p><p>　　忽略反電動(dòng)勢對電流環(huán)動(dòng)態(tài)影響的條件</p><p><b>　　，</b>

34、</p><p><b>　　滿足近似條件。</b></p><p>　　3）電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　滿足近似條件。</b></p><p><b>　　電流調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)&

35、lt;/b></p><p>　　取R0=40KΩ，求得</p><p>　　Ri=KiR0=41.6kΩ 取40kΩ Ci=τi/Ri≈0.77μF 取0.75μF Coi=4Toi/R0=0.2μF取0.2μF</p><p>　　3.2轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)</p><p>　　電流環(huán)的等效閉環(huán)傳遞函數(shù)</p>

36、<p>　　電流環(huán)經(jīng)簡化后可視作轉(zhuǎn)速環(huán)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，為此，須求出它的閉環(huán)傳遞函數(shù)。</p><p>　　忽略高次項(xiàng)，上式可降階近似為 </p><p>　　電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù)為1/KI</p><p>　　和電流環(huán)中一樣，把轉(zhuǎn)速給定濾波和反饋濾波環(huán)節(jié)移到環(huán)內(nèi)，同時(shí)將給定信號改成 U*n(s)/，再把時(shí)間常數(shù)為 1 / KI 和 Ton 的兩個(gè)小慣性環(huán)節(jié)合并

37、起來，近似成一個(gè)時(shí)間常數(shù)為T∑n的慣性環(huán)節(jié)，其中</p><p>　　等效成單位負(fù)反饋系統(tǒng)和小慣性的近似處理 </p><p>　　圖10 單位負(fù)反饋系統(tǒng)的近似處理結(jié)構(gòu)</p><p>　　轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇</p><p>　　為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差，在負(fù)載擾動(dòng)作用點(diǎn)前面必須有一個(gè)積分環(huán)節(jié)，它應(yīng)該包含在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR 中，現(xiàn)在在擾動(dòng)作用點(diǎn)

38、后面已經(jīng)有了一個(gè)積分環(huán)節(jié)，因此轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)傳遞函數(shù)應(yīng)共有兩個(gè)積分環(huán)節(jié)，所以應(yīng)該設(shè)計(jì)成典型 Ⅱ 型系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)同時(shí)也能滿足動(dòng)態(tài)抗擾性能好的要求。 </p><p>　　由此可見，ASR也應(yīng)該采用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為</p><p>　　式中 Kn — 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)；</p><p>　　n — 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù)。 </p>

39、;<p>　　這樣，調(diào)速系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為</p><p><b>　　其中</b></p><p><b>　　校正后的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為</b></p><p>　　圖11校正后的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)</p><p>　　轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)的選擇 </p><p>　　已知KIT

40、∑i=0.5，則</p><p>　　1/KI＝2T∑i＝2×0.0037s＝0.0074s</p><p>　　轉(zhuǎn)速濾波時(shí)間常數(shù)Ton，取Ton=0.01s</p><p>　　轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù) T∑n=1/KI+Ton=0.0174s</p><p>　　轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的參數(shù)包括 Kn 和 n。</p><p&g

41、t;　　按跟隨和抗擾性能都較好原則，取h=5</p><p>　　得 τn=0.087s</p><p><b>　　再由</b></p><p><b>　　得</b></p><p>　　校驗(yàn)近似條件及轉(zhuǎn)速超調(diào)量</p><p><b

42、>　　轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率為</b></p><p>　　電流環(huán)傳遞函數(shù)簡化條件為</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　滿足近似條件。</b></p><p>　　轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件為</p><p><b>　

43、　，</b></p><p><b>　　滿足近似條件。</b></p><p><b>　　滿足設(shè)計(jì)要求。</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的實(shí)現(xiàn)</b></p><p>　　模擬式轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器電路原理圖</p><p>　　圖

44、12模擬式轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器電路原理圖</p><p>　　取R0=40KΩ，求得</p><p>　　Rn=KnR0=239.6KΩ Cn=τn/Rn=0.36μF Con=4Ton/R0=1μF</p><p><b>　　4反饋及其他電路</b></p><p>　　4.1轉(zhuǎn)速及電流反饋環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)</

45、p><p>　　轉(zhuǎn)速反饋環(huán)節(jié)主要作用是將測速發(fā)電機(jī)輸出的電壓進(jìn)行濾波，濾除交流分量并變換為能滿足系統(tǒng)需要的與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比的電壓作為系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速反饋信號，另外還備有轉(zhuǎn)速的檢測信號。</p><p>　　圖13 轉(zhuǎn)速檢測電路</p><p>　　電流檢測環(huán)節(jié)為電流調(diào)節(jié)器提供電流反饋信號，可逆調(diào)速系統(tǒng)要求反饋電流能夠反映電流的極性，可采用霍爾傳感器。</p>

46、<p>　　4.2保護(hù)及其他電路設(shè)計(jì)</p><p><b>　　晶閘管保護(hù)電路</b></p><p>　　晶閘管的保護(hù)電路，大致可以分為兩種情況：一種是在適當(dāng)?shù)牡胤桨惭b保護(hù)器件，例如，R-C阻容吸收回路、限流電感、快速熔斷器、壓敏電阻或硒堆等。再一種則是采用電子保護(hù)電路，檢測設(shè)備的輸出電壓或輸入電流，當(dāng)輸出電壓或輸入電流超過允許值時(shí)，借助整流觸發(fā)控制系統(tǒng)

47、使整流橋短時(shí)內(nèi)工作于有源逆變工作狀態(tài)，從而抑制過電壓或過電流的數(shù)值。</p><p><b>　　晶閘管的過流保護(hù)</b></p><p>　　晶閘管本身流過電流超過其所能承受最大電流時(shí)，電流所產(chǎn)生熱量會將晶閘管燒毀擊穿，引起事故。常見的保護(hù)措施是在晶閘管回路中串入快速熔斷器。</p><p><b>　　晶閘管的過壓保護(hù)</b

48、></p><p>　　晶閘管設(shè)備在運(yùn)行過程中，會受到由交流供電電網(wǎng)進(jìn)入的操作過電壓和雷擊過電壓的侵襲。同時(shí)，設(shè)備自身運(yùn)行中以及非正常運(yùn)行中也有過電壓出現(xiàn)。 過電壓保護(hù)的常見方法是并接R-C阻容吸收回路，以及用壓敏電阻或硒堆等非線性元件加以抑制。 下面是常見簡單保護(hù)電路的原理圖。</p><p><b>　　圖14 保護(hù)電路1</b></

49、p><p><b>　　圖15 保護(hù)電路2</b></p><p>　　四、項(xiàng)目設(shè)計(jì)結(jié)果分析（分析試驗(yàn)過程中獲得的數(shù)據(jù)、波形、現(xiàn)象或問題的正確性和必然性，分析產(chǎn)生不正確結(jié)果的原因和處理方法）</p><p><b>　　1電路仿真</b></p><p>　　圖16 Matlab仿真原理圖</p&

50、gt;<p>　　圖17a=β配合控制有環(huán)流直流可逆調(diào)速系統(tǒng)仿真模型</p><p>　　從仿真結(jié)果可以看出，圖(a)是當(dāng)給定正信號W=10V時(shí)，在電流調(diào)節(jié)器ACR作用下電機(jī)</p><p>　　電樞電流接近最大值，使得電機(jī)以最優(yōu)時(shí)間準(zhǔn)則開始上升，在0．7S左右時(shí)轉(zhuǎn)速超調(diào)，電</p><p>　　流開始下降，轉(zhuǎn)速很快達(dá)到穩(wěn)態(tài)；當(dāng)1．5S時(shí)給定反向信號W

51、=10V時(shí)，電流和轉(zhuǎn)速都下降，</p><p>　　在電流下降到零以后，電機(jī)處于反接制動(dòng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)速急劇下降，當(dāng)轉(zhuǎn)速為零后，電機(jī)處于</p><p>　　反向電動(dòng)狀態(tài)。圖(b)是給定信號為W=7V時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)速和電流曲線，可以看出與圖a很相</p><p>　　似，但穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速降低，表明隨著給定信號U。+的變化，穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速也跟著變化。圖(c)是給</p>&l

52、t;p>　　定信號W由一7V變成+7V，再變成一7V時(shí)的轉(zhuǎn)速曲線和電流曲線，表明電機(jī)的轉(zhuǎn)速方向由</p><p>　　給定電壓W的極性確定。</p><p><b>　　2設(shè)計(jì)心得</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)為“配合控制直流雙閉環(huán)自然環(huán)流系統(tǒng)設(shè)計(jì)”，經(jīng)過調(diào)試證明設(shè)計(jì)的雙閉環(huán)系統(tǒng)能滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求，完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。該系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)速、

53、電流雙閉環(huán)控制，機(jī)械特性偏硬，快速起制動(dòng)，突加負(fù)載動(dòng)態(tài)速將小。并采用α=β配合控制消除了直流平均環(huán)流。</p><p>　　經(jīng)過兩周的課程設(shè)計(jì)，使我對晶閘管觸發(fā)電路有了更深一步的了解。在此次課題的設(shè)計(jì)中，讓我看到了團(tuán)隊(duì)合作，共同進(jìn)步的重要性，并且通過對資料的查找搜集，歸納總結(jié)和獨(dú)立思考，使自己又有了一次較好的鍛煉機(jī)會。我逐漸意識到要想做好一件事情必須要?jiǎng)幽X思考，有計(jì)劃，有目的的進(jìn)行實(shí)踐，才會是辦事的效率更高，效果

54、更好。做事首先要通過自己的努力后，如果發(fā)現(xiàn)存在不明白的地方在想別人請教，采納別人的意見，共同達(dá)到目標(biāo)。我還發(fā)現(xiàn)了許多自身的毛病，自己有很多東西都不會，有很多只是需要去學(xué)習(xí)，就晶閘管觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)而言，發(fā)現(xiàn)許多以前學(xué)過的知識都記不太清了，學(xué)的不牢固，比如說制作電子版的課程設(shè)計(jì)需要用Word文檔，里面還有一些知識沒有掌握好，溫故而知新，才會不斷提高。以前學(xué)過的protel等畫圖軟件也通過本次課程設(shè)計(jì)學(xué)到了許多。</p><

55、;p>　　在設(shè)計(jì)的過程中，我遇到了許多書本上沒有的知識，只能翻閱其它資料和借助網(wǎng)絡(luò)。得到了很多實(shí)踐的機(jī)會，對我以后走上工作崗位積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。</p><p>　　五、參考文摘（相關(guān)文摘不少于5篇，記錄每篇文獻(xiàn)的作者姓名.文獻(xiàn)名稱.文獻(xiàn)發(fā)行城市：文獻(xiàn)出版社，出版年；文獻(xiàn)內(nèi)容摘要, 每篇不少于100字）</p><p>　　[1] 陳伯時(shí).電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng).機(jī)械工業(yè)出版社.200

56、7.</p><p>　　內(nèi)容簡介：編寫思路繼承了前兩版的特色，理論和實(shí)際相結(jié)合，應(yīng)用自動(dòng)控制理論解決電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)問題，以控制規(guī)律為主線，由簡入繁、由低及高地循序深入，主要論述了系統(tǒng)的靜、動(dòng)態(tài)性能，并發(fā)展了實(shí)用價(jià)值很高的工程設(shè)計(jì)方法。</p><p>　　[2] 王兆安.黃俊.電力電子技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社.2000. </p><p>　　內(nèi)容簡介：

57、本書是是國家級重點(diǎn)教材，也是教育部批準(zhǔn)的“面向21世紀(jì)課程教材”。主要內(nèi)容包括：各種電力電子器件；整流電路、直流斬波電路、交流電力控制和交交變頻電路、逆變電路以及組合變流電路；PWM控制技術(shù)、 軟開關(guān)技術(shù)等。本書適用于電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)、自動(dòng)化專業(yè)以及引導(dǎo)性專業(yè)目錄中的電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)。也可供技術(shù)人員參考。</p><p>　　[3]李華得.電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng).機(jī)械工業(yè)出版社.2006.</p&g

58、t;<p>　　內(nèi)容簡介：全控型電力電子器件取代半控型器件，變換技術(shù)由相位控制轉(zhuǎn)變成脈寬調(diào)制；模擬電子控制已基本上讓位于數(shù)字電子控制；可調(diào)拖動(dòng)系統(tǒng)逐步取代直流拖動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)成為不爭的事實(shí)，而且交流拖動(dòng)控制技術(shù)本身也有不小的進(jìn)展。本書將計(jì)算機(jī)仿真與輔助設(shè)計(jì)逐步融入運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的性能分析與設(shè)計(jì)中。</p><p>　　[4]李永東.交流電機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng).機(jī)械工業(yè)出版社.2002.</p>&

59、lt;p>　　內(nèi)容簡介：本書全面系統(tǒng)地介紹了現(xiàn)代交流電機(jī)控制系統(tǒng)的基本原理、設(shè)計(jì)方法和數(shù)字控制技術(shù)，在介紹了交流電機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)和硬件基礎(chǔ)之后，分別闡述了交流電機(jī)控制系統(tǒng)的不同控制方法及其數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)，重點(diǎn)介紹了已得到廣泛應(yīng)用的矢量控制系統(tǒng)、直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的控制原理、控制規(guī)律和設(shè)計(jì)方法，并對無速度傳感器控制系統(tǒng)和同步電機(jī)控制系統(tǒng)也給予了一定的介紹。</p><p>　　[5]爾桂花.運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)

60、.清華大學(xué)出版社.2004. </p><p>　　內(nèi)容簡介：本書的內(nèi)容是基于電氣傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的有關(guān)理論背景和技術(shù)基礎(chǔ)。本書第一篇為直流調(diào)速系統(tǒng)，介紹了直流電動(dòng)機(jī)的速度閉環(huán)系統(tǒng)、雙閉環(huán)系統(tǒng)、可逆系統(tǒng)和脈寬跳速系統(tǒng)等，其特色為自動(dòng)控制理論與直流傳動(dòng)技術(shù)的結(jié)合。第二篇為以異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速為中心，介紹交流調(diào)速系統(tǒng)中的關(guān)鍵理論和技術(shù)，如變頻器、矢量控制、正弦脈寬調(diào)制和直接轉(zhuǎn)矩控制等，同時(shí)也介紹了同步電動(dòng)機(jī)矢量控