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图7，转速波形 通过上述仿真实验的波形我们可以看到，当系统运行过程中遇到扰动时，可以很好的抗扰动，使电机以额定转速运行，总体而言，直流双闭环调速系统能够获得很好地调节特性 * 指导老师： 小组成员： 目录 一 二 三 四 直流拖动控制系统总体设计 变流器主电路参数计算和保护环节设计 调速系统控制单元的确定和调整 调速系统动态参数的工程设计系统仿真 一、直流拖动控制系统总体设计 直流调速系统拖动方案的确定 直流调速系统控制方案的确定 直流调速系统拖动方案的确定 直流调速系统控制方案的确定 1.直流调速系统拖动方案的确定 ●拖动方案的确定，实质上就是晶闸管变流装置主电路的接线方式和直流电动机的选择两个问题 ●直流电动机数据已给定，我们所要确定的就是晶闸管变流装置主电路的接线方式，由图一，综合考虑经济性和对系统的要求，我们选用了单相半控桥式整流电路 ●由于调节电枢电压可以实现无极调速，直流电动机的调速方式我们选择调节电枢供电电压 2、直流调速系统控制方案的确定 ◆根据设计任务书中所提出的稳态调速指 标要求，确定采用闭环控制 ◆设计任务书中对系统的静、动态性能指标有较严格的要求，而对减速调节和停车制动要求不高，因此，我们采用了典型的转速、电流双闭环系统 二、变流器主电路参数计算和保护环节设计 一般情况下，晶闸管装置所要求的交流供电电压与电网供电电压是不一致的，同时要求晶闸管主电路与电网隔离，因此，需配置整流变压器 整流变压器参数的计算，首先根据整流电路型式和负载所要求的整流电压和整流电流计算二次侧电压、二次侧电流、和一次侧电流，从而确定变压器一二次容量和平均计算容量，最后根据上述数据选用变压器或自行设计 1、整流变压器额定参数的计算 2、主电路器件的计算与选择 ▲根据指导书中计算整流元件的额定电压和额定电流，在考虑安全余量的情况下，经过查阅资料，我们选用了普通晶闸管KP200 3、主电路保护环节的设计与计算 过电压保护方面，交流侧采用阻容保护，直流侧采用了阻容保护和硒堆保护，其中硒堆保护硒片数n=7,硒片面积用40*40mm2,晶闸管保护采用元件换相保护 过电流保护方面采用串联快速熔断器 电压和电流上升率的限制方面采用串联空心电抗器 为了使电流连续、限制电流脉动，我们采用在直流侧串联带空气隙的铁芯电抗器 三、调速系统控制单元的确定和调整 1、检测环节 ■由于直流测速发电机无需另设整流装置，且无剩余电压，故转速检测我们采用了直流测速发电机ZFC121， ■由于交流互感器检测方式线路简单、经济、隔离性好，所以电流检测我们采用了交流互感器LMZJ1-0.5 2、调节器的选择与调整 为了实现系统稳态时无静差，ASR和ACR都才有用了带积分环节的PI调节器 PI调节器由5G24组成，其中VD3、VD4和电位器RP1、RP2组成钳位反馈限幅电路，反馈回路接入R1、C1，构成PI调节器 调节器限幅采用了外限幅和内限幅相结合的方法 为了防止系统停车期间，由于干扰信号的作用使电机出现转动，采用了调节器锁零 给定积分器采用指导书中的电路，系统稳态时给定积分器的输出信号与输入信号大小相等 触发电路由单结晶体管BT33F构成 调节器线路如下所示 调速系统中，为了保护电气设备和机械设备的安全，须限制电动机的最大电流最大电压以及晶闸管变流装置的 αmin 和βmin角等，一般要求对调节器输出限幅。本电路采取内限幅，电路图如图所示： 调节器限幅  由于PI调节器的积分作用，在调速系统停车期间，调节器会可能因输入干扰信号而使电动机爬行，这是不允许的，因此，在没有给出电动机启动指令之前，必须将其锁零。 锁零电路原理图 锁零电路中电平检测电路 图1双闭环直流调速系统原理图 四、调速系统动态参数的工程设计与仿真 + + - + - M TG + - + - RP2 n U*n R0 R0 Uc Ui TA L Id Ri Ci Ud + + - R0 R0 Rn Cn ASR ACR LM GT V RP1 Un U*i LM M UPE 图1双闭环直流调速系统原理图 -IdL Ud0 Un + - - + - Ui ACR 1/R Tl s+1 R Tms U*i Uc Ks Tss+1 Id 1 Ce + E ? T0is+1 1 T0is+1 ASR 1 T0ns+1 ? T0ns+1 U*n n 图2 双闭环调速系统结构框图 Ud0(s) + - Ui (s) ACR 1/R Tl s+1 U*i(s) Uc (s) Ks Tss+1 Id (