Ri?1.2Ud0?UN1.2?0.9?600?440???13.9?
IN15取电流反馈电阻RP3上消耗的功率满足:
PRP3?(0.5~1)%PN?(0.5~1)%?5000W?25~50W 取PRP3PRP345???0.6? ?45W,其阻值为RP3?121IN?15233电压反馈系数的确定 电压比较反馈原理图7所示:
图7 电压比较反馈原理图
此电压负反馈系统运算放大器的放大倍数是由R3和R1的比值决定的,本设计系统的运算放大倍数为10,即Kp?10。
又由于取控制电压为3~6V,本系统为4.5V则有:
Ks?Ud0440??98 Uc4.5由此可以得出放大器与晶闸管装置的开环放大倍数:
K?KsKp?10?98?980 最终确定的系统参数如下: 电流反馈系数:??1 电压反馈系数:??0.034
电流反馈信号电阻:R?0.6?、P?45W,取2?、20W三只电阻并联使用。 电压负反馈环节系统的开环放大倍数:Kp?10。与R并联的电流正反馈信号电位器,在阻值上远大于R的前提下,尽量取较小的值。这里取100?、50W的电位器即可满足要求。
5.2 电流截止反馈环节的参数选择
电流截止负反馈电路如图6所示。电流截止负反馈信号通过与R并联的电流截止负反馈电位器(100?、50W)取出,比较电压Uco可以用以下公式算出
Uco?1.2INR?1.2?15?0.1V?1.8V
故可以采用一只1.1V稳压管如型号为2CW50的稳压二极管来代替比较电压,电流截至负反馈信号可以通过电位器RP3尽心调整。
当主电路电流Id超过截至电流时,V4导通C1旁路脉冲后移,电流截止环节起作用。主电路电流小于截至电流时,V4截止,系统又自动恢复正常工作。
由于主电路电流脉冲,使电流截止反馈工作不正常,为此,对电流截止反馈信号必须滤波,电容C2就是起这个作用的。C2一般取几十~几百微法,本设计取C2?470?F/10V
5.3 电压负反馈电阻的选择
电压负反馈环节原理图如图8所示:
图8 电压负反馈环节原理图
考虑反馈电阻的功率不应太大,依据经验有以下式子:
PRP4?(3~4)%PN?(3~4)%?5000W?150~200W 取PRP4?200W
RP42UN4402????968? PRP4200现取一只2k?、200W的固定电阻和一个1k?、200W的电位器串联,固定电阻是为防止输出电压过高而设置的。
5.4 给定环节的计算
给定环节电路图如图9所示:
图9 给定环节电路图
给定电压取15V,故可选用CW7815集成稳压器,考虑稳压器正常工作和散
热功耗,选取稳压器输入电压为18V。
则交流断输入电压Ui?U18?V?20V 0.90.9给定电位器RP1取10k?、2W与RP2取2k?、2W串联。这里RP2是用来调整最低给定电压,以防失控。
5.5 放大器的输入环节
放大器的输入电路如图10所示:
图10 放大器的输入电路
为防止过强的输入信号损坏晶体管V1,常采用二极管的钳位作用,使输入信号的幅值保持在一定的范围内,本设计使正向输入电压不超过1.4V,反向电压不超过0.7V,故正向用两只二极管串联,使正向电压稳定在最高为1.4V的状态下,反向仅用一个二极管并联在放大器的输入端。本设计是利用二极管的正向导通管压降的作用来实现限位的,由于二极管正向导通管压降是0.7V,所以要实现更高的电压要求可以适当的改变二极管的个数。
由于整流输出电压脉动很大,是反馈信号中含有脉动分量,这样会造成放大器不能正常工作,为此在放大器的输入端需要添加滤波元件,电容C就是起滤波作用的,选用470?F、16V。
继电器-接触器控制电路设计
6.1 设计思路
由于极晶闸管直流调速系统的继电器-接触器的控制电路简单,故可用经验分析法进行设计。
因负载功率较小,故总电源由单相刀开关引入,并设有总电源及工作指示灯。考虑调试方便在励磁电路中添加了控制主电路的控制开关,可实现只有先打开励磁回路才可以打开主回路,保证了整个设计的正常运行的安全性和可靠性。而这一状态的实现是借助于继电器自身功能,以及不同状态下的开合顺序。为了保证电动机迅速而平稳的停车,本系统采用了能耗制动的方式。
6.2 控制电路图
继电器-接触器控制电路图如图11所示:
图11 继电器-接触器控制电路图
6.3 能耗制动电阻的计算
直流电动机在停止供电时KM常闭开关闭合,电动机合R9构成回路,形成能