沈阳理工大学课程设计
3.1.2电流调节器的参数计算 1.确定时间常数
1）整流装置滞后常数Ts。三相桥式电路的平均失控时间Ts=0.0017s。
2）电流滤波时间常数Toi。三相桥式电路每个波头时间是3.3ms，为了基本滤平波头，应有（1~2）Toi=3.33ms，因此取Toi=2ms=0.002s。
3）电流环小时间常数之和T?i。按小时间常数近似处理，取2选择电流调节器结构
根据设计要求，并保证稳态电流无差，可按典型Ⅰ型系统设计电流调节器。电流环控制对象是双惯性的，因此可用 PI 型电流调节器，其传递函数为：
T?i?Ts?Toi?0.0037s
Ki(?is?1)WACR(s)??is
检查对电流电压的抗扰性能：
Td0.021??5.68，参照附录表1的典型Ⅰ型系统动态T?i0.0037抗扰性能，各项指标都是可以接受的。 3.计算电流调节器参数
电流调节器超前时间常数：?i?Td?0.021s。
电流环开环增益：要求?i?5%时，按照附录表2，应取KIT?i?0.5，因此
KI?0.5?135.1s?1
0.0037于是，ACR的比例系数为
KI?KI?iR135.1?0.021?24.35??0.60 KS?20?6.064.校验近似条件
电流环截止频率：wci?KI?135.1s?1 ⑴ 晶闸管整流装置传递函数的近似条件
11??196.1s?1?wci 3Ts3?0.0017s满足近似条件。
⑵ 忽略反电动势变化对电流环动态影像的条件
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311?3??93.52s?1?wci TmTd0.021?0.049满足近似条件。
⑶ 电流环小时间常数近似处理条件
1111??180.8s?1?wci
3TsToi30.0017?0.002s满足近似条件。 5计算调节器电阻和电容
如图3.2，按所用运算放大器取R0?40k?，各电阻和电容值为
图3.2 PI型电流调节器
Ki?Ri1T?R0CoioiR0 ?i?RCi i 4
Ri?KiR0?0.60?40k??24k?，取24k?
Ci?Coi??iRi?0.021F?0.88?F,取0.90?F 324?104Toi4?0.002?6?F?0.2?10F?0.2?F,取0.2?F 3R040?10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速度调节器的设计
3.2.1速度调节器的原理图
原理图如图3.3
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图3.3 电流调节器原理图
3.2.2速度调节器的参数计算 1.确定时间常数 1）电流环等效时间常数
1/KI:有前面的计算可得
1?2T?i?2?0.0037s?0.0074sKI
2）转速滤波时间常数 Ton：有条件可知Ton?0.01s 3）转速环时间常数 T?n：按小时间常数近似处理，取
1Tn??Ton?0.0074s?0.01?0.0174s ?KI2. 选择转速调节器结构
按照设计要求，选用PI调节器，其传递函数表达式为
WASR(s)?Kn(?ns?1)?ss
3. 计算转速调节器参数
按跟随和抗扰性能都比较好的原则，取 h?5,则ASR的超前时间常数为
?n?hT转速开环增益KN
KN??n?5?0.0174?0.087s
h?15?1?1??396.35s 22222?5?0.01742hTn? 12
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ASR的比例系数KN
Kn?(h?1)?CeTm6?6.06?0.15?0.049??10.01
2h?RT?N2?5?0.0063?24.35?0.0174
4.检验近似条件 由公式
K??1?c 可得转速环截止频率为
?cn?Kn?1?Kn?n?396.35?0.087s?1?34.48s?1
（1）电流环传递函数简化条件为
1KI1135.1?1?s?63.695s?1??cn3T?i30.0037（2）转速环小时间常数近似处理条件为
1KI1135.1?1?s?38.74??cn3Ton30.01均满足近似要求。
5.计算调节器电阻和电容 根据图3.4，取R0=40K?
图3.4 PI转速调节器
?n?RnCn，T?1RC，K?Rn
non0on4R0Rn?KnR0?10.01?40k??400.4k?，取400k?
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Cn??nRn?0.087F?0.22?10?6F?0.22?F,取0.2?F 3400?10Con?4Ton4?0.01?F?1?10?6F?1?F.取1?F 3R040?106.校核转速超调量
当 h?5 时，由附录表3得，?n?37.6%，不能满足设计 ?n?10% 的要求。实际上，由于表3是按线性系统计算的，而突加阶跃给定时，ASR饱和，不符合线性系统的前提，应该按ASR退饱和的情况计算超调量。
下面对转速调节器退饱和时转速超调量的计算： 设理想空载启动时 z?0，
?Cmax?nb?Cmax?nNT?n?Cmax??()?2()(??z)?81.2%n**CnCnTm Cbbb ， 带入
1.1?24.350.01740.15可得 ?n?2?81.2%?1.5???9.65%?10%，可以满足设计要求。
16000.0493.3触发电路的设计
3.3.1系统对触发器的要求
1）为保证较宽的调速范围和可逆运行，要求触发脉冲能够在180°范围内移向。 2) 对于三相全控桥式整流电路，为了保证可控硅可靠换流，要求触发脉冲宽度大于60°，或者用双窄脉冲。
3)对可逆系统，为了防止逆变颠覆和提高工作的可靠性，触发脉冲需要有?min 和?min限制。
3.3.2 触发电路及其特点
根据对触发器的上述要求，选用同步信号为正弦波的晶体管触发电路。这种线路的优点是线路简单，调整容易。理论上移相范围可达180°，实际上由于正弦波顶部平坦移相范围只能有150°左右。移相的线性度就触发器本身来说较差，如把触发器和可控硅看成一个整体则由于相互补偿关系，它的线性度则较好，即控制电压Uk与可控硅整流电压Ud0的控制特性是接近线性的，由于作同步信号的正弦波电压随电源电压的波动
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