V-M雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)

1、目 錄1 前言11.1 V-M雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用11.2 V-M雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)12 V-M雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的基本構(gòu)成及工作原理22.1 V-M雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖22.2 V-M雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的工作原理33 主電路設(shè)計(jì)及元件清單63.1 主電路的設(shè)計(jì)結(jié)果63.2 主要參數(shù)計(jì)算及器件選擇73.3 主電路元件清單94 保護(hù)電路設(shè)計(jì)94.1 主電路的設(shè)計(jì)結(jié)果94.2 主要參數(shù)計(jì)算及器件選擇114.3 保護(hù)電路元件清單125 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)125.1 主電路設(shè)計(jì)結(jié)果125.2 主要參數(shù)計(jì)算及器件選擇145.3 驅(qū)動(dòng)電路元件清單14設(shè)計(jì)心得16致謝17參考文獻(xiàn)18附錄19

2、1 前言1.1 V-M雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用 直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)控制系統(tǒng)在許多需要調(diào)速或快速正反向的電力拖動(dòng)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。這主要由于直流電機(jī)具有良好的起，制動(dòng)性能，宜于在大范圍內(nèi)平滑調(diào)速，并且直流拖動(dòng)控制系統(tǒng)在理論和實(shí)踐上都比較成熟，從控制的角度來(lái)看，它又是交流拖動(dòng)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。 由于要對(duì)電機(jī)進(jìn)行穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速控制，雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)是現(xiàn)今在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的調(diào)速裝置。該裝置轉(zhuǎn)速控制穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng),但由于直流系統(tǒng)的本身缺陷為得到較大的調(diào)速范圍。自動(dòng)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)往往采用變壓調(diào)速為主，而在變壓整流裝置中應(yīng)用最廣的是三相全控橋式整流。直流調(diào)速技術(shù)的不斷發(fā)展，逐漸走向成熟化、完善化

3、、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，在可逆脈寬調(diào)速、高精度的電氣傳動(dòng)領(lǐng)域中仍然難以替代。直流調(diào)速是指人為地或自動(dòng)地改變直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,以滿足工作機(jī)械的要求。從機(jī)械特性上看,就是通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)的參數(shù)或外加工電壓等方法來(lái)改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性,從而改變電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性和工作特性機(jī)械特性的交點(diǎn),使電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)速度發(fā)生變化。直流電動(dòng)機(jī)具有良好的起、制動(dòng)性能，宜于在廣泛范圍內(nèi)平滑調(diào)速，在軋鋼機(jī)、礦井卷?yè)P(yáng)機(jī)、挖掘機(jī)、海洋鉆機(jī)、金屬切削機(jī)床、造紙機(jī)、高層電梯等需要高性能可控電力拖動(dòng)的領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。1.2 V-M雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)V-M雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)1 技術(shù)要求： 該調(diào)速系統(tǒng)能進(jìn)行平滑的速度調(diào)節(jié)，負(fù)載

4、電機(jī)不可逆運(yùn)行，具有較寬的調(diào)速 范圍（D10），系統(tǒng)在工作范圍內(nèi)能穩(wěn)定工作。 系統(tǒng)靜特性良好，無(wú)靜差（靜差率s0.2）。 動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)：轉(zhuǎn)速超調(diào)量n8%，電流超調(diào)量i5%，動(dòng)態(tài)速降n8-10%，調(diào)速系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程時(shí)間（調(diào)節(jié)時(shí)間）ts1s 。 系統(tǒng)在5%負(fù)載以上變化的運(yùn)行范圍內(nèi)電流連續(xù)。 調(diào)速系統(tǒng)中設(shè)置有過(guò)電壓、過(guò)電流等保護(hù)，并且有制動(dòng)措施。2 設(shè)計(jì)內(nèi)容： 根據(jù)題目的技術(shù)要求，分析論證并確定主電路的結(jié)構(gòu)型式和閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成，畫(huà)出系統(tǒng)組成的原理框圖。 調(diào)速系統(tǒng)主電路元部件的確定及其參數(shù)計(jì)算（包括有變壓器、電力電子器件、平波電抗器與保護(hù)電路等）。 驅(qū)動(dòng)控制電路的選型設(shè)計(jì)（模擬觸發(fā)電路、集成觸發(fā)電

5、路、數(shù)字觸發(fā)器電路均可）。 動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)算：根據(jù)技術(shù)要求，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)校正，確定ASR調(diào)節(jié)器與ACR調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)型式及進(jìn)行參數(shù)計(jì)算，使調(diào)速系統(tǒng)工作穩(wěn)定，并滿足動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的要求。 繪制V-M雙閉環(huán)直流不可逆調(diào)速系統(tǒng)的電氣原理總圖（要求計(jì)算機(jī)繪圖）。 整理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)資料，課程設(shè)計(jì)總結(jié)，撰寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。2 V-M雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的基本構(gòu)成及工作原理2.1 V-M雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖 為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和電流兩種負(fù)反饋分別起作用，可在系統(tǒng)中設(shè)置兩個(gè)調(diào)節(jié)器，分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流，即分別引入轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和電流負(fù)反饋。二者之間實(shí)行嵌套（或稱(chēng)串級(jí)）聯(lián)接，如圖1-1所示，把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器（ASR）的輸出當(dāng)作電流

6、調(diào)節(jié)器（ACR）的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制電力電子變換器UPE。從閉環(huán)結(jié)構(gòu)上看，電流環(huán)在里面，稱(chēng)作內(nèi)環(huán)；轉(zhuǎn)速換在外邊，稱(chēng)作外環(huán)。這就形成了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。V-M雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖1-1所示圖1-1 V-M雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖2.2 V-M雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的工作原理電流調(diào)節(jié)器根據(jù)電流給定電壓和電流反饋電壓的偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)，其輸出是功率變換器件（三相整流裝置）的控制信號(hào)。通過(guò)電壓進(jìn)而調(diào)節(jié)整流裝置的輸出，即電機(jī)的電樞電壓，由于轉(zhuǎn)速不能突變，電樞電壓改變后，電樞電流跟著發(fā)生變化，相應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩也跟著變化，由可知，只要與不相等那么轉(zhuǎn)速n會(huì)相應(yīng)的變化。整個(gè)過(guò)程到電樞

7、電流產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩達(dá)到平衡后，轉(zhuǎn)速達(dá)到穩(wěn)定。 在雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)工作中，當(dāng)轉(zhuǎn)速和電流兩個(gè)調(diào)節(jié)器都不飽和時(shí)，各變量之間有下列關(guān)系： （2-1） （2-2） （2-3）在穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)上，轉(zhuǎn)速n是由給定電壓Un*決定的，ASR的輸出量是有負(fù)載電流決定的，而控制電壓的大小則同時(shí)取決于和。這些關(guān)系反映了PI調(diào)節(jié)器不同于P調(diào)節(jié)器的特點(diǎn)。P調(diào)節(jié)器的輸出量總是正比于其輸入量，而PI調(diào)節(jié)器則不然，其輸出量在動(dòng)態(tài)過(guò)程中決定于輸入量的積分，達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)，輸入為零，輸出的穩(wěn)態(tài)值與輸入無(wú)關(guān)，而是由它后面環(huán)節(jié)的需要決定的。后面需要PI調(diào)節(jié)器提供多么大的輸出值，它就能提供多少，直到飽和為止。雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)

8、算和無(wú)靜差系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)計(jì)算相似，根據(jù)各調(diào)節(jié)器的給定與反饋值計(jì)算有關(guān)的反饋系數(shù)轉(zhuǎn)速反饋系數(shù) （2-4）電流反饋系數(shù) （2-5） 本設(shè)計(jì)中電流調(diào)節(jié)器輸出正限幅值為10V，負(fù)限幅值為0V；轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸出正限幅值為10V，負(fù)限幅值為0V。根據(jù)已知參數(shù)可求得轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)為： （2-6） 電流反饋系數(shù)為： 另外由 （2-7）根據(jù)電機(jī)參數(shù)得 （2-8） 在雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)選擇與參數(shù)設(shè)計(jì)須從動(dòng)態(tài)校正的需要來(lái)解決。本設(shè)計(jì)采用工程設(shè)計(jì)方法：先確定調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)，以確保系統(tǒng)穩(wěn)定，同時(shí)滿足所需的穩(wěn)定精度。再選擇調(diào)節(jié)器的參數(shù)，以滿足動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的要求。按照“先內(nèi)環(huán)后外環(huán)” 的一般系統(tǒng)設(shè)計(jì)原

9、則，從內(nèi)環(huán)開(kāi)始，逐步向外擴(kuò)展。在這里，首先設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器，然后把整個(gè)電流環(huán)看作是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，再設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器。 比例調(diào)節(jié)器的作用是按比例反應(yīng)系統(tǒng)的偏差，系統(tǒng)一旦出現(xiàn)了偏差，比例調(diào)節(jié)立即產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用用以減少偏差。比例作用大，可以加快調(diào)節(jié)，減少誤差，但是過(guò)大的比例,使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降，甚至造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。 積分調(diào)節(jié)器的作用是使系統(tǒng)消除穩(wěn)態(tài)誤差,提高無(wú)差度。因?yàn)橛姓`差,積分調(diào)節(jié)就進(jìn)行,直至無(wú)差,積分調(diào)節(jié)停止,積分調(diào)節(jié)輸出一常值。積分作用的強(qiáng)弱取決與積分時(shí)間常數(shù) ，越小,積分作用就越強(qiáng)。反之大則積分作用弱,加入積分調(diào)節(jié)可使系統(tǒng)穩(wěn)定性下降,動(dòng)態(tài)響應(yīng)變慢。PI調(diào)節(jié)器綜合了比例控制器和積分控

10、制器兩種規(guī)律的優(yōu)點(diǎn)，又克服了各自的缺點(diǎn)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，互相補(bǔ)充。比例部分能迅速響應(yīng)控制作用，積分部分則最終消除穩(wěn)態(tài)偏差。要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)無(wú)靜差，滿足系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)要求，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器都要采用PI調(diào)節(jié)器。雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)電路原理如圖2-2所示： 圖 2-2 V-M雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)電路原理圖53 主電路設(shè)計(jì)及元件清單3.1 主電路的設(shè)計(jì)結(jié)果 實(shí)驗(yàn)臺(tái)提供的是三相交流760V電源，而直流電機(jī)的供電需要三相直流電， 因此要進(jìn)行整流，本設(shè)計(jì)采用三相橋式整流電路將三相交流電源變成三相直流電源，最后達(dá)到要求把電源提供給直流電動(dòng)機(jī)。如圖3-1設(shè)計(jì)的總框架。直流電機(jī)三相交流電源三相直流電源整流供電 雙閉環(huán)調(diào)速系

11、統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路保護(hù)電路圖3-1 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)總框架 目前具有多種整流電路，但從有效降低脈動(dòng)電流保證電流連續(xù)和電動(dòng)機(jī)額定參數(shù)的情況出發(fā)本設(shè)計(jì)選用三相橋式全控整流電路，其原理如圖3-2所示，習(xí)慣將其中陰極連接在一起到3個(gè)晶閘管（）稱(chēng)為共陰極；陽(yáng)極連接在一起的3個(gè)晶閘管（）稱(chēng)為共陽(yáng)極，另外通常習(xí)慣晶閘管從1至6的順序?qū)ǎ瑸榇藢⒕чl管按圖示的順序編號(hào)，即共陰極組中與a,b,c三相電源相接的3個(gè)晶體管分別是,共陽(yáng)極組中與a,b,c三相電源相接的3個(gè)晶閘管分別是。 圖3-2 三相橋式全控整流電路原理圖 其工作特點(diǎn)： 每個(gè)時(shí)刻均需2個(gè)晶閘管同時(shí)導(dǎo)通，形成向負(fù)載供電的回路，其中1個(gè)晶閘管是共陰極組的，

12、1個(gè)是共陽(yáng)極組的，且不能為同一相的晶閘管。 6個(gè)晶閘管的觸發(fā)脈沖按的順序相為、位依次相差；共陰極組的脈沖依次差，共陽(yáng)極組也依次差;同一相的上下兩個(gè)橋臂即與，與，與脈沖相差。 整流輸出電壓一周期脈動(dòng)6次，每次脈動(dòng)的波形都一樣。 在整流電路合閘啟動(dòng)過(guò)程中或電流斷續(xù)時(shí)，為保證電路的正常工作，需保證同時(shí)導(dǎo)通的2個(gè)晶閘管均有觸發(fā)脈沖?？偨Y(jié)得出V-M雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)主電路原理圖3-3所示：圖 3-3 V-M雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)主電路原理圖3.2 主要參數(shù)計(jì)算及器件選擇（1） 變壓器參數(shù)計(jì)算 由于整流輸出電壓的波形在一周期內(nèi)脈動(dòng)6次的波形相同，因此在計(jì)算時(shí)只需對(duì)一個(gè)脈沖進(jìn)行計(jì)算。由此得整流輸出平均電壓 （）

13、 （3-1） 顯然，如果忽略晶閘管和電抗器的壓降，則可以求得變壓器副邊輸出電壓取 (通常取導(dǎo)通角為)副邊輸出有效電壓為副邊輸出有效電流考慮電機(jī)過(guò)載系數(shù)為那么輸出電流應(yīng)可以達(dá)到270A變壓器容量為考慮到晶閘管和電抗器的壓降，變壓器本身的漏磁，并根據(jù)變壓器應(yīng)留有一定裕量的原則。應(yīng)選擇參數(shù)為額定容量為200KVA，副邊輸出額定電流為250A的變壓器表3-1 變流變壓器的計(jì)算系數(shù)整流電路單相雙半波單相半控橋單相全控橋三相半波三相半控橋三相全控橋帶平衡電抗器的雙反星形0.90.90.91.172.342.341.17C0.7070.7070.7070.8660.50.50.50.707110.5780.

14、8160.8160.289（2）平波電抗器參數(shù)計(jì)算 在V-M系統(tǒng)中，脈動(dòng)電流會(huì)增加電機(jī)的發(fā)熱，同時(shí)也產(chǎn)生脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩，對(duì)生產(chǎn)機(jī)械不利，為了避免或減輕這種影響，須設(shè)置平波電抗器。平波電抗器的電感量一般按低速輕載時(shí)保證電流連續(xù)的條件來(lái)選擇。通常首先給定最小電流(以A為單位通常取電動(dòng)機(jī)額定電流的5%-10%)，再利用它計(jì)算所需的總電感量（以為單位），減去電樞電感，即得平波電抗器應(yīng)有的電感值。對(duì)于三相橋式整流電路總電感量為： 電樞電感 （3-1） P電動(dòng)機(jī)磁極對(duì)數(shù)，計(jì)算系數(shù)，對(duì)一般無(wú)補(bǔ)償電機(jī)： 那么電樞電感 （取,）由于變壓器漏電感小，可以忽略不計(jì)，那么平波電抗器電感值取為L(zhǎng)=20.13-1.96=17.

15、17mH，取其電感值為18mH,根據(jù)電感量大小取其電阻為0.33.3 主電路元件清單主電路元件清單如表3-2所示表3-2 主電路元件清單器件名稱(chēng)數(shù)量型號(hào)晶閘管6個(gè)KP（3CT）-300A變壓器2臺(tái)400V平波電抗器1個(gè)PKDG4 保護(hù)電路設(shè)計(jì)4.1 主電路的設(shè)計(jì)結(jié)果（1）過(guò)電壓保護(hù) 通常分為交流側(cè)和直流側(cè)電壓保護(hù)。前者常采用的保護(hù)措施有阻容吸收裝置、硒堆吸收裝置、金屬氧化物壓敏電阻。這里采用金屬氧化物壓敏電阻的過(guò)電壓保護(hù)。壓敏電阻是有氧化鋅，氧化鉍等燒結(jié)制成的非線性電阻元件，它具有正反相同很陡的伏安特性，正常工作是漏電流小，損耗小，而泄放沖擊電流能力強(qiáng)，抑制過(guò)電壓能力強(qiáng)，此外，它對(duì)沖擊電壓反映

16、快，體積又比較小，故應(yīng)用廣泛。在三相的電路中，壓敏電阻的接法是接成星形或三角形如圖4-1所示。圖 4-1 二次側(cè)過(guò)電壓壓敏電阻保護(hù)電路圖壓敏電阻額定電壓的選擇可按下式計(jì)算：壓敏電阻承受的額定電壓峰值 （4-1） 式中 壓敏電阻的額定電壓， VYJ型壓敏電阻的額定電壓有：100V、200V、440、760V、1000V等；為電網(wǎng)電壓升高系數(shù)，可取。壓敏電阻承受的額定電壓峰值就是晶閘管控制角=300時(shí)輸出電壓。（2）過(guò)電流保護(hù)在本設(shè)計(jì)中，選用快速熔斷器與電流互感器配合進(jìn)行三相交流電路的一次側(cè)過(guò)電流保護(hù)，如圖4-2所示：圖 4-2 一次側(cè)過(guò)電流保護(hù)電路（1）熔斷器額定電壓選擇：其額定電壓應(yīng)大于或等于

17、線路的工作電壓。本課題設(shè)計(jì)中變壓器的一次側(cè)的線電壓為760V，熔斷器額定電壓可選擇800V。（2）熔斷器額定電流選擇：其額定電流應(yīng)大于或等于電路的工作電流。 本課題設(shè)計(jì)中變壓器的一次側(cè)的電流 =熔斷器額定電流 因此，如圖3-4在三相交流電路變壓器的一次側(cè)的每一相上串上一個(gè)熔斷器，按本課題的設(shè)計(jì)要求熔斷器的額定電壓可選400V，額定電流選232A。4.2 主要參數(shù)計(jì)算及器件選擇電流調(diào)節(jié)器：1）確定時(shí)間常數(shù)的計(jì)算 直流電機(jī)參數(shù) 整流裝置滯后時(shí)間常數(shù) 電流濾波時(shí)間常數(shù) 電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)之和 電樞回路電磁時(shí)間常數(shù) 電力拖動(dòng)系統(tǒng)機(jī)電時(shí)間常數(shù)2） 選擇電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)根據(jù)設(shè)計(jì)要求電流超調(diào)量i5% 并且保證穩(wěn)

18、態(tài)電流無(wú)靜差，可以按典型I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器。電流環(huán)控制對(duì)象是雙慣性型的，因此電流調(diào)節(jié)器選用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為 另檢查電源電壓的抗擾動(dòng)性能：參照附表4-1的典型I型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)抗擾性能可采用PI調(diào)節(jié)器。表4-1典型I型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)跟隨性能指標(biāo)和頻域指標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系參數(shù)關(guān)系KT0.250.390.500.691.0阻尼比1.00.80.7070.60.5超調(diào)量0%1.5%4.3%9.5%16.3%上升時(shí)間tr6.6T4.7T3.3T2.4T峰值時(shí)間tp8.3T 6.2T 4.7T3.6T相對(duì)穩(wěn)定裕度76.369.965.559.251.8截止頻率c0.243/T0.367/T0.455/T 0.

19、596/T 0.786/T 3）計(jì)算電流調(diào)節(jié)器參數(shù)電流調(diào)節(jié)器超前時(shí)間常數(shù)：為滿足要求，應(yīng)取，因此電流環(huán)開(kāi)環(huán)增益為于是電流調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)為= =4）取調(diào)節(jié)器的輸入電阻=40k，則電流調(diào)節(jié)器的各參數(shù)為=1.13440=45.36，取45= ，取3=, 取0.474.3 保護(hù)電路元件清單保護(hù)電路元件清單如表4-2所示表4-2驅(qū)動(dòng)電路元件清單器件名稱(chēng)數(shù)量型號(hào)電流互感器1個(gè)5P10熔斷器1個(gè)RL1系列電流調(diào)節(jié)器1個(gè)SKG系列壓敏電阻1個(gè)MYG系列5 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)5.1 主電路設(shè)計(jì)結(jié)果 三相整流電路中必須對(duì)兩組中應(yīng)導(dǎo)通的一對(duì)晶閘管同時(shí)給觸發(fā)脈沖為此可以采用兩種辦法：一種是使每個(gè)觸發(fā)脈沖寬度大于，稱(chēng)寬脈沖

20、觸發(fā)；另一種是在觸發(fā)某一號(hào)晶閘管的同時(shí)給前一號(hào)晶閘管補(bǔ)發(fā)一個(gè)脈沖，相當(dāng)于用兩個(gè)窄脈沖等效代替一個(gè)寬脈沖，稱(chēng)為雙脈沖觸發(fā)。 隨著工業(yè)自動(dòng)化，集成化的不斷把發(fā)展；現(xiàn)在市場(chǎng)中已有多種型號(hào)的六脈沖觸發(fā)集成電路廣泛應(yīng)用于各種控制中，從本設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單和穩(wěn)定性出發(fā)，本設(shè)計(jì)直接采用KJ系列的三相全控橋式整流電路的集成觸發(fā)器KJ041作為三相整流電路的觸發(fā)電路。KJ041的內(nèi)部是由12個(gè)二極管構(gòu)成的6個(gè)或門(mén)，其作用是將6路單脈沖輸入轉(zhuǎn)換為6路雙脈沖輸出。以上觸發(fā)電路均為模擬量，這樣使集成片內(nèi)部結(jié)構(gòu)、可靠，但是卻是其容易受電網(wǎng)電壓影響，導(dǎo)致觸發(fā)脈沖的不對(duì)稱(chēng)度較高，可達(dá)。在對(duì)精度要求高的大容量變流裝置中，采用了數(shù)字觸

21、發(fā)電路，可獲得很好觸發(fā)脈沖對(duì)稱(chēng)度。KJ041的主要參數(shù)和限制（1）工作電源電壓：V（2）同步輸入允許最大電流值：6mA（3）輸出脈寬：400us2ms（4）最大負(fù)載能力：100mA由KJ041外部接線組成的三相橋式整流電路觸發(fā)原理圖如下圖5-1所示 圖5-1 三相全控橋整流電路的集成觸發(fā)電路原理圖該集成片的主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)為：（1）端口1和端口4，端口2和端口5，端口3和端口6分別輸出兩路相位互差的移向脈沖，可以方便地構(gòu)成全控橋式晶閘管觸發(fā)器線路。（2）輸出負(fù)載的能力大，移相性能好，脈沖輸出穩(wěn)定，正、負(fù)半周脈沖相位均衡性好。（3）移相范圍寬，對(duì)同步電壓要求不高，并且具有脈沖列調(diào)制輸出端等功能。5.

22、2 主要參數(shù)計(jì)算及器件選擇整流元件晶閘管：選擇晶閘管元件主要是選擇它的額定電壓 和額定電流對(duì)于本設(shè)計(jì)采用的是三相橋式整流電路，晶閘管按1至6的順序?qū)ǎ谧韪胸?fù)載中晶閘管承受的最大電壓， 而考慮到電網(wǎng)電壓的波動(dòng)和操作過(guò)電壓等因素，還要放寬23倍的安全系數(shù)，則晶閘管額定電壓計(jì)算結(jié)果： 取 。晶閘管額定電流的有效值大于流過(guò)元件實(shí)際電流的最大有效值。一般取按此原則所得計(jì)算結(jié)果的1.52倍。 已知 可得晶閘管的額定電流計(jì)算結(jié)果 ： 取300A本設(shè)計(jì)選用晶閘管的型號(hào)為KP（3CT）-300A （ 螺栓型） 額定電壓： VDRM 2000V 額定電流： IT(AV) 300A 門(mén)極觸發(fā)電壓：VGT 30

23、V 門(mén)極觸發(fā)電流：IGT 400 A 5.3 驅(qū)動(dòng)電路元件清單驅(qū)動(dòng)電路元件清單如表5-1所示表5-1驅(qū)動(dòng)電路元件清單器件名稱(chēng)數(shù)量型號(hào)晶閘管6個(gè)KP（3CT）-300A電源1個(gè)+15V觸發(fā)器1個(gè)KJ04120設(shè)計(jì)心得 本設(shè)計(jì)為V-M雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通過(guò)三相變壓整流裝置將三相交流電壓整流為直流電壓。其中對(duì)主電路的結(jié)構(gòu)及元件包括變壓器，晶閘管以及電抗器的參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算和選取的設(shè)計(jì)過(guò)程，通過(guò)借用圖書(shū)館的書(shū)籍以及通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上的搜索，查閱了許多關(guān)于本設(shè)計(jì)的書(shū)籍和資料對(duì)該電路的設(shè)計(jì)有了較為深入的研究，也進(jìn)一步熟悉了雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式、工作原理及各個(gè)器件的作用和設(shè)計(jì)。同時(shí)，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，并與有共同設(shè)計(jì)內(nèi)容的同學(xué)交流，分析、整理和研究課題，先確立了設(shè)計(jì)基本思路，遇到問(wèn)題及時(shí)與指導(dǎo)老師溝通，在老師的指點(diǎn)和自己的努力，最后完成了整個(gè)設(shè)計(jì)。下面我對(duì)整個(gè)課程設(shè)計(jì)的過(guò)程做一下簡(jiǎn)單的總結(jié)。第一，接到任務(wù)以后進(jìn)行選題。選題是設(shè)計(jì)的開(kāi)端，選擇恰當(dāng)?shù)摹⒏信d趣的題目.第二，題目確定后就是找資料了。查資料是做課程設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作，到圖書(shū)館、書(shū)店等。雖說(shuō)是比較原始的方式，但也有可取之處的。總之，不管通過(guò)哪種方式查的資料都是有利用價(jià)值的，要一一記錄下來(lái)以備后用。 第三，通過(guò)上面的過(guò)程，已經(jīng)積累了不少資料，對(duì)所選的題目也大概有了一些了解，這一步就是在這樣一個(gè)基礎(chǔ)