目錄摘要 3
第一章轉速電流雙閉環直流調速系統的組成及原理 4
1.1轉速電流雙閉環直流調速系統的組成及其靜特性 4
1.2轉速電流雙閉環直流調速系統的組成 4
第二章系統的組成以及電路圖 5
2.1 系統的組成 5
第三章主電路的設計 5
3.1 主電路的組成 5
3.2主電路元器件的選型及引數計算 6
3.3其它元器件引數計算與選取 7
第四章調節器的設計 9
4.1電流調節器設計 9
4.2轉速調節器設計 10
第五章觸發器設計 11
第六章反饋環節、保護電路及其它電路設計 12
6.1反饋環節設計 12
6.1.1轉速反饋環節設計 12
6.1.2電流反饋環節設計 12
6.2保護電路設計 13
6.2.1過電流保護電路設計 13
6.2.2過電壓保護電路設計 14
6.3其它電路設計 14
6.3.1轉速給定器設計 14
6.3.2零速封鎖器設計 15
第七章系統** 16
第七章系統** 16
7.1 **模型建立 16
7.2調節器**模組引數設定 17
7.3直流電動機**模組引數設定 18
7.4反饋環**模組引數設定 20
7.5其它**模組引數設定 21
7.5.1 **波形分析 22
7.6結論 23
附表1 整流引數計算用常數 23
附表1-1 閘流體型號及其引數 23
附表2 24
附表2-1 整流裝置失控時間（f=50hz） 24
附表2-2 典型i型系統動態跟隨效能指標和頻域指標與引數的關係 24
附表2-3 典型ii型系統階躍輸入跟隨效能指標（按準則確定引數關係） 24
附表2-4 典型ii型系統動態抗擾效能指標與引數的關係 25
參考文獻 25
摘要 轉速電流雙閉環控制直流調速系統是是效能很好、應用最廣的直流調速系統，本課題是利用轉速電流雙閉環直流調速系統來調節電流和轉速，通過電流環和轉速換來實現系統的無靜差調節，直流電動機的額定電壓un=220v，額定電流in=12a，額定轉速nn=1500 rpm，電樞電阻ra=1.2ω，電流過載倍數λ=1.5，機電時間常tm=0.
03s，設計要求系統穩態無靜差，電流超調量σi≤5%，空載起動到額定轉速時的轉速超調量σn≤10％，用malab,來驗證試驗的結果，理論與實際相比較。
關鍵字流調速系統 、電流環、轉速環、無靜差
第一章轉速電流雙閉環直流調速系統的組成及原理
如果對系統的動態效能要求較高，單閉環系統中不能隨心所欲的控制電流和轉速的動態過程，對於經常正反轉執行的系統，例如龍門刨床可逆軋鋼機等，盡量縮短起制動過程的時間是提高生產率的重要因素，為此，在電機最大允許電流和轉矩受限制的條件下，應該充分利用電機的過載能力，最好是早過度過程中，始終保持電流(轉矩)為允許的最大值，使電力拖動系統以最大的加速度起動，到達穩定轉速時，立即讓電流降下來，使轉矩馬上與負載相平衡，從而轉入穩定執行，起動電流為方形波，轉速按線性增長，，這是在最大電流轉矩受限制時調速系統所能獲得的最快的啟動過程。為了實現允許條件下的最快起動關鍵是獲得一段使電流保持為最大值idm的恆流過程，按照反饋控制過程，採用某個物理量的負反饋就可以保持該量基本不變，，採用電流負反饋應該得到近似的恆流過程，應該在起動過程中只有電流負反饋，達到穩定轉速後，有希望只要轉速負反饋，，不再讓電流負反饋發揮作用，可以考慮採用轉速和電流兩個調節器。
為了實現轉速和電流兩種負反饋分別起作用，可在系統中設定兩個調節器，分別調節轉速和電流，即分別引入轉速負反饋和電流負反饋，把轉速調節器的輸出當作電流調節器的輸入，再用電流調節器的輸出去控制電力電子變換器upe,從閉環結構上看，電流環在裡面，稱作內環，轉速換在外面，稱作外環，這就形了轉速電流雙閉環調速系統。
圖1 第二章系統的組成以及電路圖
轉速電流雙閉環控制電路主要由主電路和控制電路以及保護電路和反饋環節三部分組成，如下圖2所示：
圖2第三章主電路的設計
主電路主要由整流變壓器和整流閘流體組構成。整流變壓器將公共電網的交流電壓變換成整流橋可用的電源電壓，而整流閘流體組構成三相全控橋，將交流電變換成直流電，從而作為直流電動機的電源電壓。
直接整流得到的電流和電壓往往有較大的脈動，若直接作為直流電動機的電源電壓，將會引起電機振動及雜訊。為此，需要在主電路的直流側加入平波電抗器和濾波大電容，從而減小整流器輸出電流脈動以及輸出電壓脈動，如圖3
圖31.整流變壓器引數計算與選型
整流元器件引數計算與選型包括整流變壓器引數計算與選型及整流閘流體引數計算與選型，
在一般情況下，閘流體裝置所要求的交流供電電壓與電網電壓往往不一致。此外，為了盡量減小電網與閘流體裝置的相互干擾，要求它們相互隔離，故通常要配用整流變壓器。本設計採用變壓器的接線型式為一次側繞組採用△聯接，二次側繞組採用y聯接。
為了保證負載能正常工作，當主電路的接線形式（△/y）和負載要求的額定電壓（un=220v）確定之後，閘流體交流側的電壓u2只能在乙個較小的範圍內變化，為此必須精確計算整流變壓器次級電壓u2。
影響u2值的因素有：
（1）首先要保證滿足負載所需求的最大電流值的idmax。
（2）閘流體並非是理想的可控開關元件，故導通時有一定的管壓降vt。
（3）變壓器漏抗的存在會產生換相壓降。
（4）平波電抗器有一定的直流電阻，當電流流經該電阻時就要產生一定的電壓降。
（5）電樞電阻的壓降。
綜合以上因素得到的u2精確表示式為：
式中，a=ud0/u2表示當控制角α=0°時，整流電壓平均值與變壓器次級相電壓有效值之比；b=udα/ud0表示當控制角為α與0°時，整流電壓平均值之比；c是與整流電路形式有關的係數；uk%是變壓器的短路電壓百分比，100kva以下的變壓器取uk%=5，100kva~1000kva的變壓器取uk%=5~10；ε為電網電壓波動係數，通常取0.9~1.05，供電質量較差，電壓波動較大的情況應取較小值；ra=inrς/un表示電動機電樞電路總電阻rς的標么值，對於容量為15kw~150kw的電動機，通常取ra=0.
04~0.08；nut表示主電路中電流經過幾個串聯閘流體的管壓降；idmax/idn表示電動機允許過載倍數，即λ。
考慮到本設計為了保證電動機負載能在額定轉速下運轉，並且所取u2留有一定裕量，根據經驗，公式中的控制角α應取30°為宜。
電動機電樞電路總電阻標么值ra=inrς/un=12×1.2/220=0.065。
其它部分引數可查附表1-1取值如下：ε=0.9，a=2.34，b=cosα=cos30°=0.866，c=0.5，uk%=5。
則u2=。。。=229.15=132v。可取u2=135v。
根據主電路接線方式，查附表1-1得ki2=i2/id=0.816，考慮到電動機的允許過載倍數，忽略變壓器初次側間的能量損耗，則次級電流有效值應為i2=λki2·in=1.5×0.
816×12=14.688a。
根據變壓器特性，即m1u1i1=m2u2i2。取m1=m2=3，則u1i1=u2i2，故整流變壓器容量為s=（1/2）（s1+s2）=（1/2）（m1u1i1+m2u2i2）=m2u2i2=3×135×14.688=5.
95kva。
綜上，整流變壓器容量可取為6kva，型號可選為s9-6/0.38。
2.整流閘流體引數計算與選型
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