V-M双闭环直流可逆调速系统资料

1、课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目:V-M 双闭环直流可逆调速系统设计初始条件：1技术数据：晶闸管整流装置： Rrec=0.5 ，K s=40。负载电机额定数据： PN=8.5KW ，UN =230V，IN =37A，nN=1450r/min，Ra=1.0 ，I fn=1.14A， GD2=2.96N.m2系统主电路： Tm=0.07s，Tl=0.017s2技术指标稳态指标：无静差（静差率s2,调速范围D10 ）动态指标：电流超调量： 5%，起动到额定转速时的超调量：8%，（按退饱和方式计算）要求完成的主要任务 : （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体

2、要求）1技术要求：该调速系统能进行平滑的速度调节， 负载电机 可逆运行 ，具有较宽的调速范围（ D 10），系统在工作范围内能稳定工作系统静特性良好，无静差（静差率 s2）动态性能指标：转速超调量 n 8%，电流超调量 i5%，动态速降 n10%，调速系统的过渡过程时间（调节时间） ts 1s系统在 5%负载以上变化的运行范围内电流连续调速系统中设置有过电压、过电流等保护，并且有制动措施12设计内容：根据题目的技术要求，分析论证并确定主电路的结构型式和闭环调速系统的组成，画出系统组成的原理框图调速系统主电路元部件的确定及其参数计算（包括有变压器、电力电子器件、平波电抗器与保护电路等）(3) 动

3、态设计计算：根据技术要求，对系统进行动态校正，确定ASR 调节器与 ACR 调节器的结构型式及进行参数计算，使调速系统工作稳定，并满足动态性能指标的要求绘制 V-M 双闭环直流 可逆调速系统的电气原理总图（要求计算机绘图）整理设计数据资料，课程设计总结，撰写设计计算说明书时间安排：查阅资料12 月 21-12 月 23任务设计12 月 24-12 月 30校正打印12月 31指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日2摘要本设计是基于V-M 调速系统的直流电动机可逆调速系统，设计中使用工程法对双闭环调速系统的 ACR 及 ASR 进行整定。主电路采用由晶闸管构成的三相桥式可控整流电路

4、，可逆方案采用两组晶闸管反并联的方式，晶闸管的触采使用由集成芯片TC787 构成的触发电路。系统同时还具有过压、过流、缓冲保护等措施。系统不论是稳态性能还是动态性能都满足了设计要求。关键字：双闭环可逆调速三相桥式整流TC7873目录1 概述12 设计任务及要求12.1 设计任务12.2 设计要求23 理论设计23.1 方案论证23.1.1 可逆调速方案的选择23.1.2 控制方案的选择33.2 系统设计43.2.1 电流调节器设计63.2.1.2 确定时间常数63.2.1.3 确定电流调节器结构63.2.1.4 计算电流调节器参数73.2.1.5 校验近似条件73.2.1.6 计算调节器电阻和

5、电容73.2.2 速度调节器设计83.2.2.1 确定转速调节器时间常数83.2.2.2 选择转速调节器结构83.2.2.3 计算转速调节器的参数93.2.2.4 校验近似条件93.2.2.5 计算调节器电阻和电容93.2.2.6 校核转速超调量104 系统主电路设计104.1 主电路原理图及说明104.2 主电路参数计算及选型114.2.1 整流变压器的计算114.2.2 平波电抗器的计算1244.3 晶闸管元件的选型124.4 保护电路的设计134.4.1 过压保护电路134.4.2 过电流保护电路134.4.3 缓冲电路设计135 控制及驱动电路设计145.1 触发电路设计145.2 调

6、节器设计155.3 系统辅助电源设计166 总结与体会176.1 设计总结176.2 心得体会17参考文献185武汉理工大学电力拖动自动控制系统课程设计说明书V-M 双闭环直流可逆调速系统设计概述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。有许多生产机械要求电动机既能正转， 又

7、能反转，而且常常还需要快速地起动和制动，这就需要电力拖动系统具有四象限运行的特性，而常用的电力电子器件，比如大功率晶闸管不具有双导电性，此时的电机调速系统就需要专用的可逆电力电子装置和自动控制系统。常用的电机调速控制系统有转速闭环控制系统和电流闭环控制系统，二者都可以在一定程度上克服开环系统造成的电动机静差率、调速范围不满足设计要求的情况。实际设计中常采用转速、电流双闭环控制系统，一般使电流环作为控制系统的内环，转速环作为控制系统的外环，以此来调高系统的性能。设计任务及要求2.1 设计任务设计 V-M 双闭环直流可逆调速系统1)技术数据：晶闸管整流装置： Rrec=0.5 ，Ks=40。负载电

8、机额定数据： PN=8.5KW ，UN=230V ， IN=37A ，nN=1450r/min ， Ra=1.0，Ifn=1.14A ，GD2=2.96N.m2系统主电路： Tm=0.07s，Tl=0.017s2)技术指标稳态指标：无静差（静差率s2,调速范围D10 ）动态指标：电流超调量：5%，起动到额定转速时的超调量：8%，（按退饱和方式1武汉理工大学电力拖动自动控制系统课程设计说明书计算）根据题目的技术要求，分析论证并确定主电路的结构型式和闭环调速系统的组成，画出系统组成的原理框图调速系统主电路元部件的确定及其参数计算（包括有变压器、电力电子器件、平波电抗器与保护电路等）5) 动态设计计

9、算：根据技术要求，对系统进行动态校正，确定ASR 调节器与 ACR 调节器的结构型式及进行参数计算，使调速系统工作稳定，并满足动态性能指标的要求绘制 V-M 双闭环直流可逆调速系统的电气原理总图（要求计算机绘图）2.2 设计要求该调速系统能进行平滑的速度调节，负载电机可逆运行，具有较宽的调速范围D10），系统在工作范围内能稳定工作系统静特性良好，无静差（静差率 s2）动态性能指标：转速超调量 n8%，电流超调量 i5%，动态速降 n10%，调速系统的过渡过程时间（调节时间） ts 1s系统在 5%负载以上变化的运行范围内电流连续调速系统中设置有过电压、过电流等保护，并且有制动措施理论设计3.1

10、 方案论证3.1.1 可逆调速方案的选择使电机能够四象限运行的方法有很多，可以改变直流电机电枢两端电压的方向，可以改变直流电机励磁电流的方向等等，即电枢电压反接法和电枢励磁反接法。电枢励磁反接方法需要的晶闸管功率小，适用于被控电机容量很小的情况，励磁电路中需要串接很大的电感，调速时，电机响应速度较慢，且需要设计很复杂的电路，故在设计中不采用这种方式。电枢电压反接法可以应用在电机容量很的情况下，且控制电路相对简单，电枢反接反向过程很快，在实际应用中常常采用，本设计中采用该方法。电枢电压反接电路可以采用两组晶闸管反并联的方式，两组晶闸管分别由不同的驱动电路驱动，可以做到互不干扰。2武汉理工大学电力

11、拖动自动控制系统课程设计说明书图 3-1 两组晶闸管反并联示意图如上图，电动机正转时，由正组晶闸管装置VF 供电；反转时，由反组晶闸管装置VR供电。两组晶闸管分别由两套触发装置控制，都能灵活地控制电动机的起、制动和升、降速。但是，不允许让两组晶闸管同时处于整流状态，否则将造成电源短路，因此对控制电路提出了严格的要求。3.1.2 控制方案的选择方案一：单闭环直流调速系统单闭环直流调速系统是指只有一个转速负反馈构成的闭环控制系统。在电动机轴上装一台测速发电机 TG ,引出与转速成正比的电压 Uf 与给定电压 Ud 比较后 ,得偏差电压 U , 经放大器 FD ,产生触发装置 CF 的控制电压 Uk

12、 , 用以控制电动机的转速 ,如图 2.1 所示。电压放大器整流触发装置电动机负载速度检测图 3-2 单闭环直流调速系统原理图方案二：双闭环直流调速系统该方案主要由给定环节、ASR、 ACR、触发器和整流装置环节、速度检测环节以及电流检测环节组成。为了使转速负反馈和电流负反馈分别起作用，系统设置了电流调节器ACR 和转速调节器 ASR。电流调节器 ACR 和电流检测反馈回路构成了电流环；转速调节器 ASR 和转速检测反馈回路构成转速环，称为双闭环调速系统。 因转速换包围电流环， 故称电流环为内环，转速环为外环。在电路中，ASR 和 ACR 串联，即把 ASR 的输出当做ACR 的输入，再由 A

13、CR 得输出去控制晶闸管整流器的触发器。为了获得良好的静、动态性能，转速和电流两个调节器一般都采用具有输入输出限幅功能的PI 调节器，且转速和电流都采用负反馈闭环。该方案的原理框图如图2.2 所示。3武汉理工大学电力拖动自动控制系统课程设计说明书电流检测电压ASRACR整流触发装置电动机负载速度检测图 3-3 双闭环直流调速系统原理图方案一采用单闭环的速度反馈调节时整流电路的脉波数m = 2 ,3 ,6 ,12 , ? ,其数目总是有限的 ,比直流电机每对极下换向片的数目要少得多。因此 ,除非主电路电感L = ,否则晶闸管电动机系统的电流脉动总会带来各种影响 ,主要有 :(1) 脉动电流产生脉

14、动转矩 ,对生产机械不利 ; (2)脉动电流 (斜波电流 ) 流入电源 ,对电网不利 ,同时也增加电机的发热。 并且晶闸管整流电路的输出电压中除了直流分量外 ,还含有交流分量。 把交流分量引到运算放大器输入端 ,不仅不起正常的调节作用 ,反而会产生干扰 ,严重时会造成放大器局部饱和 ,从而破坏系统的正常工作。方案二采用双闭环转速电流调节方法， 虽然相对成本较高， 但保证了系统的可靠性能，保证了对生产工艺的要求的满足，既保证了稳态后速度的稳定，同时也兼顾了启动时启动电流的动态过程。在启动过程的主要阶段，只有电流负反馈，没有转速负反馈，不让电流负反馈发挥主要作用，既能控制转速，实现转速无静差调节，

15、又能控制电流使系统在充分利用电机过载能力的条件下获得最佳过渡过程，很好的满足了生产需求。综合考虑： 1.在单闭环调速系统中用一个调节器综合多种信号，各参数间相互影响，难于进行调节器动态参数的调整，系统的动态性能不够好。 2.系统中采用电流截止负反馈环节来限制启动电流，不能充分利用电动机的过载能力获得最快的动态响应，即最佳过渡过程。为了获得近似理想的过度过程，并克服几个信号综合于一个调节器输入端的缺点，最好的方法就是将被调量转速与辅助被调量电流分开加以控制，用两个调节器分别调节转速和电流，构成转速、电流双闭环调速系统。所以本文选择方案二作为设计的最终方案。3.2 系统设计图 2 1 为转速、电流

16、双闭环调速系统的原理图。图中两个调节器ASR 和 ACR 分别为转速调节器和电流调节器，二者串级连接，即把转速调节器的输出作为电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制晶闸管整流器的触发装置。电流环在内，称之为内环；转速环在外，称之为外环。4武汉理工大学电力拖动自动控制系统课程设计说明书两个调节器输出都带有限幅，ASR 的输出限幅什Uim 决定了电流调节器ACR 的给定电压最大值 Uim ，对就电机的最大电流；电流调节器ACR 输出限幅电压 Ucm 限制了整流器输出最大电压值，限最小触发角。UiTARC+RCRLU*Ri ACinASR n0VId+RP0LM GTnLMR+M1R-R-Uc

17、UUd+ U*0+M-0+-Unin+RPT2G-图 3-4 双闭环调速系统电气原理简图双闭环调速系统的结构如下图所示，由于电流检测信号中常含有交流分量，须加低通滤波，其滤波时间常数Toi 按需要选定。滤波环节可以抑制反馈信号中的交流分量，但同时也给反馈信号带来了延滞。为了平衡这一延滞作用，在给定信号通道中加入一个相同时间常数的惯性环节，称作给定滤波环节。其作用是：让给定信号和反馈信号经过同样的延滞，使二者在时间上得到恰当的配合，从而带来设计上的方便。由测速发电机得到的转速反馈电压含有电机的换向纹波，因此也需要滤波，滤波时间常数用 Ton 表示。根据和电流环一样的道理， 在转速给定通道中也配上

18、时间常数为Ton 的给定滤波环节。U*-Idnn-IdL1+ASR1+Ks1/R1T0ns+1T0is+1ACRTlRs+1 +TmC-Uc Tss+1Ud0sEUnU*iUeiT0is+1T0ns+1图 3-5 双闭环调速系统结构图5武汉理工大学电力拖动自动控制系统课程设计说明书3.2.1 电流调节器设计3.2.1.1 电流环结构框图的化简在上图电流环中，反电动势与电流反馈的作用相互交叉， 这将给设计工作带来麻烦。实际上，反电动势与转速成反比，它代表转速对电流环的影响。在一般情况下，系统的电磁时间常数 Tl 远小于几机电时间常数 Tm,因此，转速的变化往往比电流的变化慢的多， 对电流环来说，

19、反电动势是一个变化比较缓慢的扰动，在电流的瞬变过程中，可以认为反电动势基本不变，即 dE=0.在按动态性能设计电流环时，可以暂不考虑反电动势变化的影响，也就是说，可以暂且把电动势的作用去掉，得到电流环的近似结构框图，如下图所示。可证明，忽略反电动势对电流环作用的近似条件是：式中 wci- 电流环开环频率特性的截止频率。如果把给定滤波和反馈两个环节都等效的移到环内，同时把给定信号改成 Ui*(s)/ ,则电流环就等效成电流负反馈系统，从这里可以看出两个滤波环节时间常数取值相同的方便之处了。最后由于 Ts和 Toi 一般都比 Tl 小的多，可应当作小惯性群而近似的看作一个惯性环节，其时间常数为：T

20、 i T s T oi进而再一步简化电流环动态结构图。图 3-6 电流调节器简化动态结构图3.2.1.2 确定时间常数1）三相桥式电路的平均失控时间为Ts0.0017s 。2）电流滤波时间常数本设计初始条件已给出，即Toi0.002s 。3）电流环小时间常数之和T iTsToi0.0037s 。3.2.1.3 确定电流调节器结构6武汉理工大学电力拖动自动控制系统课程设计说明书根据设计要求：稳态无静差,超调量i5% ，可按典型I 型系统设计电路调节器。电流环控制对象是双惯性型的，因此可用PI 型电流调节器其传递函数为：K i ( i s 1)WACR ( s)siL0.00550.037s 。电

21、磁时间常数 Tl0.15R检查对电源电压的抗扰性能：Tl0.037s，参照典型 I 型系统动态抗扰性能指T i100.0037 s标与参数的关系表格，可知各项指标都是可以接受的。3.2.1.4 计算电流调节器参数电流调节器超前时间常数：iTl0.037 。s电流环开环增益： 要求 i 5%时，应取 KI T i0.5，因此 K I0.50.5135.1s 1T i0.0037 sK Ii R135.10.0370.15ACR 的比例系数为 Ki401.008K s0.01863.2.1.5 校验近似条件电流环截至频率： ci K I135.1s 1机电时间常数初始条件已给出Tm0.12。s1）

22、晶闸管整流装置传递函数的近似条件11196.1s 1ci3Ts3 0.0017 s满足近似条件。2）忽略反电动势变化对电流环动态影响的条件313145s 1ciTmTl0.12s 0.037s满足近似条件。3）电流环小时间常数近似处理条件1111180.8s 1ci3TsToi30.0017 s0.002s满足近似条件。3.2.1.6 计算调节器电阻和电容7武汉理工大学电力拖动自动控制系统课程设计说明书含给定滤波与反馈滤波的PI 型电流调节器如图3-3 所示：其中 U i* 为电流给定电压，I d 为电流负反馈电压， U c 为电力电子变换器的控制电压。图 3-7含给定滤波与反馈滤波的PI 型

23、电流调节器由图 3-4，按所用运算放大器取R040k，各电阻和电容值为Ri K i R01.34440k53.76k，取 54ki0.0373 F0.925uF ，取 0.92uFCi4010Ri4Toi40.002F 0.2uF ，取 0.2uFCoi40103R0按照上述参数，电流环可以达到的动态跟随性能指标为i 4.3% 5% ，满足设计要求。3.2.2 速度调节器设计3.2.2.1 确定转速调节器时间常数1）电流环等效时间常数12 0.0037s 0.0074 s2T iK I2）转速滤波时间常数本设计初始条件已给，即Ton0.012s3）转速环小时间常数 T n10.0074 s 0

24、.012s 0.0194 sTonK I3.2.2.2 选择转速调节器结构按照设计要求，选用PI 调节器，其传递函数为8武汉理工大学电力拖动自动控制系统课程设计说明书RWn (s)K n (n s 1)K n R( n s 1)n sCeTm s(T ns 1)n CeTm s2 (T n s 1)3.2.2.3 计算转速调节器的参数按跟随和抗扰性能都较好的原则，取h5 ，则 ASR 的超前时间常数为hT n 5 0.0194s 0.097sh1512 s2318.8s2转速开环增益 K N22222hT n5 0.0194ASR 的比例系数为 K n(h1)CeTm(51)0.01860.1

25、275 0.12112h RT n250.005330.15 0.01943.2.2.4 校验近似条件转速环截止频率 cnK NK N n318.8 0.097 s 130.9 s 111）电流环传递函数简化条件为1K I1135.1163.7s13T i3scn0.0037满足简化条件。2）转速环小时间常数近似处理条件为1K I1135.1s 135.37s 1cn3Ton30.012满足简化条件。3.2.2.5 计算调节器电阻和电容含给定滤波与反馈滤波的PI 型转速调节器如下图所示：图 3-8含给定滤波与反馈滤波的PI 型转速调节器9武汉理工大学电力拖动自动控制系统课程设计说明书其中 U

26、n* 为转速给定电压，n 为转速负反馈电压， Ui* ：调节器的输出是电流调节器的给定电压。取 R040k，则RnK n R0 1140k440k ，取 33kCnn0.0973 F0.206uF ，取 0.3uFRn47010Con4Ton40.0123 F1.2uF ，取 1.5uFR040 103.2.2.6 校核转速超调量当 h5 时，n37.6% ，不能满足设计要求。应按ASR 退饱和的情况重新计算超调量。过载倍数取I dmI dbl1.5I dNI dNCmaxnN T n17.51.50.0099n)(z)2 81.2% 20.13272(n*Tm15001.16% 8%Cb0.

27、365能满足设计要求。系统主电路设计4.1 主电路原理图及说明主电路采用三相桥式整流电路。三相桥式整流电路适用于拖动大功率电动机负载，并且电流脉动较小，因而常常被使用。而单相桥式整流电路、三相半波整流电路由于种种不利因素在本设计中不予以采用。设计要求直流电动机可逆运行，所以采用两组晶闸管反并联串接直流电动机的主电路设计方案，该方案可以实现电机的四象限运行，并可以准确的控制。两组晶闸管分别由两套触发装置控制，都能够灵活的控制电机的起、制动和升、降速。如下图的主电路中，三相交流电经由三相变压器后，输入整流桥。三相变压器采用Y 形解法。晶闸管整流桥只有在触发装置给出触发信号后才会导通。整流桥输出端串

28、接平波电抗器，以减小输出电流的脉动。10武汉理工大学电力拖动自动控制系统课程设计说明书图 3-9 系统主电路电气原理图4.2 主电路参数计算及选型4.2.1 整流变压器的计算变压器副边电压采用如下公式进行计算：UU 2Acosd maxnU TI 2minCU shI 2 NU d max 负载要求的整流电路输出的最大值；U T 晶闸管正向压降，其数值为0.4 1.2V，通常取 UT1V ；主电路中电流回路晶闸管的个数；A 理想情况下0 时，整流输出电压 U d 与变压器二次侧相电压 U d 之比；C 线路接线方式系数；电网电压波动系数，通常取0.9 ；min 最小控制角，通常不可逆取min

29、10 o20o ；U sh 变压器短路电压比， 100Kv 以下的取 U sh0.05 ；I 2I 2 N 变压器二次侧实际工作电流额定电流之比；11武汉理工大学电力拖动自动控制系统课程设计说明书已知 U d max220V，取 UT1V、 n2 ，查表得 A2.34 ，取I 210.9 , min10 o , U sh0.05, I 2N,查表得 C0.5 代入上式得：U 222021110V0.9(0.9850.52.340.05)因此变压器变比近似取为：KU 13803.45U 2110一次和二次向电流 I 1 和 I 2 的计算I 11.05KI 1Id / K1.05287 0.86

30、1/ 3.45 75 AI 2KI 2I d0.861287247 A变压器的容量计算Sm U1I13U1I133807585.5kvA11Sm U2I23U2I23110247 81.5kvA22S1 (S1S2 )1 (85.581.5)83.5kvA22由以上计算得出，整流变压器的参数：变比为K3.45 ，容量为 S 83.5kvA 。4.2.2 平波电抗器的计算考虑到电动机不允许有较大的脉动电流，所以需要在整流桥的直流侧串接平波电抗器。L 0.693U 25.5mHI d min4.3 晶闸管元件的选型晶闸管的额定电压通常选取断态重复峰值电压U DRM 和反向重复峰值电压 U RRM

31、中较小的标值作为该器件的额定电压。晶闸管的额定电流一般选取其通态平均电流的1.52倍。在桥式整流电路中晶闸管两端承受的最大正反向电压均为2U 2 ，晶闸管的额定电压一般选取其最大正反向电压的2 3倍。带反电动势负载时， 变压器二次侧电流有效值I 2 是其输出直流电流有效值 I d 的一半，IVT2I而对于桥式整流电路，晶闸管的通态平均电流2，则在本设计中晶闸管的额定电12武汉理工大学电力拖动自动控制系统课程设计说明书流 IVT(AV)262 350A。在本设计中晶闸管的额定电压UN311 466V 。4.4 保护电路的设计4.4.1 过压保护电路电力电子装置中过电压分为外因过电压和内因过电压两

32、类，外因过电压只要来自雷击和系统的操作过程等外部因素。内因主要是由于电力电子装置内部器件的开关过程产生的过电压。对于外因过电压可以设置避雷器、变压器屏蔽层、静电感应过电压抑制电容、压敏电阻过电压抑制器等等。本设计中采用RC 过电压抑制电路如下图，将该装置置于供电变压器的两侧或者是电力电子电路的直流侧。图 4-1 RC 网络过压保护示意图4.4.2 过电流保护电路当电力电子电路运行不正常或者发生故障时，可能会出现过电流的现象。实际应用的电力电子装置中，一般采用快速熔断器、直流快速断路器、过电流继电器等几种方式组合使用。本设计中在电力变压器副边每相母线中串接快速熔断器。根据变压器副边电压和副边电流

33、的大小，选择快速熔断器的规格为UN120V, IN250A。图 4-2 串快速熔断器过流保护示意图4.4.3 缓冲电路设计缓冲电路的作用是抑制电力电子器件内因过电压、 du dt 或者过电流 di dt ，以减小器件的开关损耗。本设计中采用如下图所示的缓冲电路，其中电阻、电容的取值可根据实际流通晶闸管13武汉理工大学电力拖动自动控制系统课程设计说明书的电流，以及晶闸管的导通时间来选取。图 4-3 晶闸管缓冲电路原理图控制及驱动电路设计5.1 触发电路设计晶闸管整流电路是通过控制触发角的大小，即控制触发脉冲的起始相位来控制输出电压的大小。为保证整流电路的正常工作，应确保触发角的大小在正确的时刻向

34、电路中的晶闸管施加有效的触发脉冲。对于三相整流桥的晶闸管触发电路很重要的一点是保持触发电路和主电路的同步，即要求触发电路输出的驱动脉冲信号与电源的频率相同而且相位关系确定。为保证触发电路和主电路频率一致，在设计中采用了一个同步变压器，将其一次侧接入为主电路供电的电网，由其二次侧提供同步信号接入触发电路。为简化设计过程，在本设计中采用集成触发器TC787 作为晶闸管触发电路主要元器件。TC787 具有功耗小、功能强、输入阻抗高、抗干扰性能好、移相范围宽，外接元件少等优点，而且装调简便，使用可靠。只需一片芯片即可完成三相桥式晶闸管驱动工作。由 TC787 构成的晶闸管触发电路如下图。三相同步电压经

35、过T 型网络进入电路。通过过零检测和极性判别电路检测出零点和极性后，在Ca 、 Cb 、 C c 三个电容上积分形成锯齿波，锯齿波在芯片内部的比较器中与移相电压比较取得交相点，移相电压由 4 号引脚输入，在本设计中移相电压为调节器输出的控制电压U C 。触发信号由712 号引脚引出，接晶闸管门极。14武汉理工大学电力拖动自动控制系统课程设计说明书图 5-1 触发电路电气原理图5.2 调节器设计转速调节器和电流调节器均采用含给定滤波和反馈滤波的模拟式PI 型调节器。调节器核心元件为运算放大器，相关参数已在理论设计部分给出。图 5-2 调节器及控制电路电气原理图15武汉理工大学电力拖动自动控制系统

36、课程设计说明书如上图转速调节器和电流调节器电气原理图及相关电流、转速反馈电路。其中测速发电机及相关电路将电动机转速转化为电压信号，经过运放的作用得到U nn 输入到转速调节器ASR 的比较端。转速调节器输出信号经过由二极管构成的限幅电路后输入到电流调节器的比较端。将霍尔传感器接入到主电路用以监测电动机电枢电流，经过由二极管构成的三相桥式不控整流电路后，在经由运放的比例作用输入到电流调节器的比较端。电流调节器输出信号经过由二极管构成的限幅电路后输入到触发电路的控制端。5.3 系统辅助电源设计直流稳压电源主要由两部分组成：整流电路和滤波电路。整流电路的任务是将交流电变换成直流电。完成这一任务主要是靠二极管的单向导通作用，因此二极管是组成整流电路的关键元件。在小功率（1KW ）整流电路中，常见的几种整流电路有单相半波、全波、桥式和倍压整流电路。本设计采用桥式整流电路，其主要特点如下：输出电压高，纹波电压小，管子所承受的最大反向电压较低，电源变压器充分利用，效率高。图 5-3 辅助电源原理图滤波电路用于滤去整流输出电压中的纹波，一般