浅析DSC-32直流调速系统(打印7稿)

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浅析DSC-32直流调速系统

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目录

一、晶闸管直流调压/调速装置的结构组成...............................3 二、电路各元部件的作用……..........................................4 三、 继电保护电路工作原理........................................... 6 四、相关基础知识扩展…..............................................7 五、调节板的电路组成...............................................11 六、调节板工作原理分析......................................... ....18 七、总结...........................................................20 八、参考文献.......................................................20 九、附图一.........................................................21

附图二.........................................................22 附图三.........................................................23

隔离板图！！！

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浅析DSC-32直流调速系统

前言

晶闸管器件在广阔的工业控制领域，几乎随处可见到晶闸交、直流调压电路的踪影：电动机软起器的问世，部分取代了星/角降压起动装置和自耦变压器降压起动装置；三相交流电动机节电器的推广应用，使非降速运行下的降压节电运行成为可能；滑差电动机电磁调速电路的运用和力矩电动机的调压控制，甩开了低效耗能笨重的原控制装置；晶闸管在直流调速方面的应用，结束了用发电机拖动直流电动机、用切换大功率电阻控制启动过程的控制历史。 关键词：晶闸管 直流调压调速 给定 积分调节 比例调节

一、晶闸管直流调压/调速装置的结构组成

1．电路组成

晶闸管直流调压/调速装置，可作为直流电动机可调电源，对其电枢供电；也可作为可调直流电源使用。其主电路采用三相全控桥式整流电路，使用交流电流互感器检测负载电流。由整流变压器，给定环节，给定积分放大器，零速封锁电路，集成脉冲触发器，电流截止负反馈，电压负反馈，滤波型调节器，电压隔离电路，过流保护电路，缺相保护电路，继电电路组成自动稳压的无级调速系统，并设有保护报警电路。独立的励磁电源，向直流电动机提供励磁电流。

2．结构组成

晶闸管直流调压/调速装置采用功能模块化设计，立柜式结构。柜内最下层安装整流变压器；柜内前面上半部分装有电源板、调节板、触发板和隔离板；下半部分装有继电线路和保护线路配电盘；柜内后面装有晶闸管门极电路、保护电路、电流截止信号取样电路和电压反馈信号取样电路；晶闸管安装在前后板之间；指示器件和操作器件安装在左前门的上部。

设备内装有保护报警电路，当快速熔断器熔断，直流输出过流或短路，保护电路发出指令，可自动切除主电路电源，同时故障指示灯亮，直至操作人员切断控制装置电源，故障指示灯才可熄灭。保护电路的设置提高了设备运行的安全性。 本装置线路系统方框图如图1-1所示。线路各部分原理简单叙述如下（其电路参照电气原理图）。

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图1-1单闭环系统框图

图1-2 双闭环系统方框图

二、电路各元部件的作用

1．整流变压器

整流变压器用于电源电压的变换。为了减少对电网波形的影响，整流变压器接线采用 △/Y0-11方式。

2．晶闸管可控整流部分

主电路采用三相桥式整流电路，三相交流电经交流接触器KM1引至整流变压器B1原边，经电压变换后过快速熔断器RSO引至三相桥式可控整流电路，经整流后，输出直流电源，向被控电动机电枢馈送电能。通过控制晶闸管整流元件的导通角度，就可以调节整流电路的输出直流电压。电路图如图2-1所示。

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图2-1 晶闸管可控整流电路图

3．给定环节

由中间继电器KA控制的给定电源通过一个电阻R112加到控制盘上的给定电位器，调节此电位器可得到0到+10V的直流给定电压。给定电路图如图2-2所示。

图2-2给定电路图

4．放大器

放大器回路是系统的控制核心，采用了高精度运算放大器LM324作为运算部件。

5．集成脉冲触发器

采用专用的集成脉冲产生芯片KC04作为系统的脉冲产生电路。该芯片性能稳定可靠、移相范围宽、外围控制元件简单，是目前国内采用较多的晶闸管触发电路。

6．电压负反馈

采用并联反馈方式，电压、电流反馈量均与给定电压并联综合。从晶闸管输出端按一定比例反馈过来的直流电压，该电压经电压隔离器隔离后加到调节放大单元。由于给定电压和反馈电压是反极性连接，所以构成电压负反馈，加到运算放大器输入端的电压为给定电压与反馈电压的差值△U，其值经PI调节运算后，加到触发器的输入端作为触发器的控制电压。电压负反馈线路原理如图2-3所示。

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图2-3 电压负反馈线路图

7．电压隔离器

(1)电压隔离器线路原理如图2-4所示。

图2-4电压隔离器线路原理图

通过电压隔离器将取自主回路的电压反馈信号（44，45）变换、隔离后，作为电压负反馈的输入信号。由于隔离器的隔离作用，控制系统与高电压的主电路不发生直接的电联系，因此设备工作安全可靠。

(2)工作原理分析 a.隔离板的作用。

将取自主电路的电压反馈信号与控制电路进行隔离，以防止主电路的强电信号进入控制电路造成设备及人身伤害。

b.隔离板工作原理

1．振荡电路工作原理。原理图如下

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+15v的直流电源经振荡变压器的绕组9、10加于T2的集电极，经电阻R3，绕组12#，11#，R2加于T2的基极，+15v电源经绕组8#，7#加于T1集电极经电阻R3，绕组5#，6#，R1加于T1的基极。此时，T1，T2同时具备了导通条件，但由于T1，T2的参数不完全一致，导致了其中一个三极管优先导通工作。

以T1优先导通为例，T1导通，导致T2集电极电位下降，T2截止，当T1饱和时，由于Uce=0.3v，而Ube=0.7v而使T1截止，T2导通。

T1、T2的轮流导通，使绕组7#，8# 和9#，10#轮流流过电流。电流方向为8# 到7#，9#到10# 而8# 和10# 为同名端，所以在1#，2# 和3#，4# 产生互差180°的信号，而且频率为2KHz左右。

c.隔离电路工作原理 隔离电路原理图如下

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将取自主电路的电压反馈信号44，45，接到如图所示，其中45电位高于44#电位，即45#为正，44#为负。当2KHz的方波产生以后，振荡变压器的输出

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波形为

（1）当1#，2# 输出时，T4管饱和导通，此时隔离变压器的原边绕组5#，6# 脚接通反馈电压，即6# 正5# 负，而副边1#，2# 脚产生电压，2#正，1#负。

（2）当3，4输出时，T3管饱和导通，此时，隔离变压器的原边绕组7，8脚接通反馈电压，即7正，8负，而副边3#，4# 脚产生电压，3# 正，4# 负。

（3）经隔离变压器，产生2KHz的信号，即将45#与44#的直流信号调制成2KHz交流信号，再经由D5，D6组成的全波整流电路变为直流电压作为反馈信号使用。

8．保护系统

本装置在整流桥输入侧及整流桥各元件上安设了阻容吸收回路，防止整流元件因瞬时过电压而击穿；并在整流桥输入侧安设了快速熔断器，对各整流元件进行过电压保护；此外，设备还设有信号保护系统。 9．励磁电源

由整流变压器B1副边输出交流（245V），经单相桥式整流电路后变为220V直流电，作为电机的励磁电源。

三、 继电保护电路工作原理

继电保护原理图如图3-1所示。工作过程如下：

1． 启动控制回路和主回路

闭合QS1（本身带自锁），控制电路接触器KM2线圈得电，主触头闭合，将U、V、W和36、37、38接通，使同步电源变压器、控制电路得电，控制电路开始工作。36#线得电和KM2辅助常开触头的闭合，为主电路、给定电路的接通做好准备。

闭合QS2（本身带自锁），主电路接触器KM1线圈得电。主触点接通三相电源，整流变压器得电，KM1的辅助常开触点闭合有两个作用：（1）使控制电路接触器KM2线圈始终接通，保证主电路得电时，控制电路不能被切断。（2）为给定回路的接通做好准备。

2．启动给定回路

按下SB2，给定回路接通，KA得电自锁，启动完成。 3． 停止顺序

先将给定电位器调到最小位置，后按下SB1，切断给定回路；再断开QS2，切断主电路；最后断开QS1，切断控制电路。

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图3-1继电保护原理图

四、相关基础知识扩展 1．集成运算放大器

集成运算放大器是一种高电压增益，高输入阻抗和低输出电阻的多级直接偶合放大电路。由差分放大电路，电压放大器，输出级和偏益电路组成。差分输入级的作用是提高整个电路的共模抑制比和其它方面的性能。电压放大级的作用是提高电压增益。输出级由电压跟随器组成，作用是降低输出电阻，提高带载能力。

2．集成运算放大器的两个重要概念

a：虚短：集成运放两个输入端之间的电压通常接近于零，即Ui=Un-Up=0，若把它理想化，则有Ui=0，但不是短路，故称为虚短。

b：虚断：集成运算放大器两个输入端几乎不可用电流，即Ii=0，如果把它理想化，则有Ii=0，但不是断开，故称为虚断。

3．基本电路——电压比较器有过零比较器、任意电压比较器和迟滞比较器 1）过零比较器。电路原理图如图4-1(a)所示，工作原理如下。当Ui＞0 V时，Ui-0＞0，由于运放的电压增益很大，所以很小的Ui产生的U0很大，但不能大于运放的始能。所以有Ui＞0，Uo=+15 V，Ui＜0，Uo=-15 V，同理在反向过零比较器中有Ui＞0，Uo=-15V。

2）任意电压比较器。电路原理图如图4-1 (b)所示，工作原理如下。与过零比较器原理图相同，当Ui＞Uc时，Uo=+15V。当Ui＜Uc时，Uo=-15V。原理分析：根据虚短的概念和虚断分析。

3）迟滞比较器电路原理图如图4-1 (c)所示，工作原理如下。 分析：假设Uo=+15v，R0=20k，R1=R2=10k 此时Up=（Uo-0）R2/（R0+R2）=15/（20+10）=5v

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根据虚短，Un=Up=5v 根据虚断，Ud=Un=5v

所以当Ui＞5v时，Uo=+15v 而当Uo=-15v时，

Up=（Uo-0）R2/（R0+R2）=-15/（20+10）=-5v，所以Ui＜-5v时，Uo=-15v。

图4-1 过零比较器 任意电压比较器 迟滞比较器电路原理图

当Ui＜5v时，Uo=-15v，而当Ui＞-5v时，Uo=+15v，形成如图（c）所示的窗口电路，具有很强的抗干扰能力，又称锁相环电路。其输出特性如图

4-2

图4-2输出特性

输出电压Uo=-1/RC∫Usdt。输出电压Uo为输入电压Us对时间的积分，负号

表示相位相反。当输入端Us为阶跃信号时，在其作用下，电容将以恒流方式充电输出电压Uo与时间域近似线性关系。

4．4013 双D触发器

⑴ 逻辑符号如图4-3

⑵ 状态说明CP作用后触发器的状态决定于CP到达D的值，而与CP到达前触发器什么 状态无关。

⑶ 主从D触发器逻辑符号如图4-3(b)。

图4-3 (a) 双D触发器逻辑符号 (b) 主从D触发器逻辑符号

S：（SET）置位端，即S=1，Q=1 R：（RSET）复位端，即R=1，Q=0 5．比例调节器

比例(P)调节器 P调节器的输出信号Uo与输入信号△Ui之间关系的一般表达式为：U0=Kp△Ui，式中Kp—P调节器的比例系数。上式表明了P调节器的比例调节规律，即输出信号Uo与输入信号△Ui之间存在一一对应的比例关系。因此，比例系数Kp是P调节器的一个重要参数。图4-4所示为由运放组成的一种

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P调节器的原理图及其在阶跃输入时的输出特性。

由图可见，该P调节器实际上就是一个反相放大器，其放大倍数为： Au=Uo/△Ui= —R1/R0

式中的负号是由于运放为反相输入方式，其输出电压U。的极性与输入电压△Ui的极性是相反的，即U。的实际极性与其在图中的参考极性相反。为便于系统的分析，P调节器的比例系数Kp可用正值表示，而其极性的关系在分析具体电路时再考虑。故该P调节器的比例系数Kp为： Kp=R1／

R0

图4-4 电路原理图 输入为阶跃时的输出特性

显然，改变反馈电阻R1，可以改变P调节器的比例系数Kp。为得到满意的控制效果实际的P调节器的比例系数Kp常常是可以调节的。

比例控制的特点 在比例控制的自动控制系统中，系统的控制和调节作用几乎与被控量的变化同步进行，在时间上没有任何延迟，这说明比例控制作用及时、快速、控制作用强，而且K，值越大，系统的静特性越好、静差越小。但是，K，值过大将有可能造成系统的不稳定，故实际系统只能选择适当的K，值，因此比例控制存在静差。实际上，比例控制正是依据输入偏差(即给定量与反馈量之差)来进行的控制。若输入偏差为零，P调节器的输出将为零，这说明系统没有比例控制作用，故系统便不能正常运行。因此，当系统中出现扰动时，通过适当的比例控制，系统被控量虽然能达到新的稳定，但是永远回不到原值。

6．积分调节器

当自动控制系统不允许静差存在时，比例控制的P调节器就不能满足使用的需要，这就必须引入积分控制。所谓积分控制，是指系统的输出量与输入量对时间的积分成正比例的控制，简称I控制。积分(1)调节器 I调节器积分调节规

律的一般表达式为: Uo=KI∫△Ui dt=1/T`∫△Ui dt

式中 K I—I调节器的积分常数；T`— I调节器的积分时间，T`=1／KI

由上式可见，I调节器的输出电压Uo与输入电压AUi对时间的积分成正比。图4-5所示为由运放组成的一种I调节器的原理图及其在阶跃输入时的输出特性。

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图4-5 电路原理图 输入为阶跃时的输出特性

I调节器实际上是一个运放积分电路。当突加输入信号△Ui时，由于电容C1两端电压不能突变，故电容C1被充电，输出电压Uo随之线性增大，Uo的大小正比于△Ui对作用时间的积累，即Uo与△Ui为时间积分关系。如果△Ui=0，积分过程就会终止；只要△Ui≠0，积分过程将持续到积分器饱和为止。电容C1完成了积分过程后，其两端电压等于积分终值电压而保持不变，由于△Ui＝o，故可认为此时运放的电压放大倍数极大，I调节器便利用运放这种极大开环电压放大能力使系统实现了稳态无静差。该I调节器的输出电压Uo为：Uo=-1/R0C1∫△Ui dt

因此，该I调节器的积分时间为T=RoCl。若改变Ro或改变Cl，均可改变T。T越小，表明-Uo上升得越快，积分作用就越强；反之，T`越大，则积分作用越弱。

积分控制的特点 在采用I调节器进行积分控制的自动控制系统中，由于系统的输出量不仅与输入量有关，而且与其作用时间有关，因此只要输入量存在，系统的输出量就不断地随时间积累，调节器的积分控制就起作用。正是这种积分控制作用，使系统输出量逐渐趋向期望值，而输人偏差逐渐减小，直到输入量为零(即给定信号与反馈信号相等)时，系统进入稳态为止。稳态时，I调节器保持积分终值电压不变，系统输出量就等于其期望值。因此，积分控制可以消除输出量的稳态误差，能实现无静差控制，这是积分控制的最大优点。

但是，由于积分作用是随时间积累而逐渐增强的，故积分控制的调节过程是缓慢的；由于积分作用在时间上总是落后于输入偏差信号的变化，故积分调节作用又是不及时的。因此，积分作用通常做为一种辅助的调节作用，而系统也不单独使用I调节器。

五、调节板的电路组成

调节板的电路可划分为：低压/低速封锁电路、给定积分调节器、积分先行放大调节器、正负限幅电路、电压反馈电路、电流截至负反馈电路、缺相保护电路、滞环电压比较器、过电流保护电路、限流整定和设定电路。下面对各电路的工作过程进行分析。

1．给定积分电路

给定电路的电路图如图5-1所示。

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图5-1 给定积分电路原理图

在实际控制系统中，当给系统突加一个阶跃给定信号时，系统会产生冲击效果。这是我们不希望的。为此必须使用能把阶跃信号变换为缓变信号的电路，而积分调节器能满足这一要求。因此积分器在给定电路中，故称为给定积分器。 在使用晶闸管整流电路作为直流电机的电枢电源时，我们先分析一下当突加给定时会产生什么结果：在直流电机调压调速系统中，首先，启动时突加给定时，电机此时的转速为零，电枢内没有反电动势形成，此时将会产生很大的负载电流，该电流可能会使晶闸管损坏；其次，因为晶闸管的导通是一个过程，过大的电流也会使其局部击穿；最后，电流的上升率太快，可能会导致晶闸管的门极击穿。基于此三种可能后果的产生，在设计时要考虑将阶跃给定信号变为缓变信号。

此给定积分器有两部分组成，一是前级的电压比较器，二是后级的积分器。

1）电压比较器中各元件的作用如下：

⑴ 电容C5起滤波的作用：当Ug中含有交流成份时，由于C5的作用可以消除交流成份的影响。

⑵ R10与C6组成无源迟后网络起抗干扰作用：迟后网络对低频有用信号不产生衰变，而对高频噪声信号有消弱作用，b值越小，通过网络的噪声电平越低。

⑶ IC1的作用：IC1与其它元件组成电压比较器。

⑷ D4、D5并接在运算放大器的同相与反相输入端起正负限幅，即钳位作用，用以保护运算放大器。

工作过程分析：给定电压Ug由+15V经电位器分压取得，在0V--+10V之间可调，经R10、R11、C6滤波校正后，作用于由LM324，R13，W6组成的同相电压比较器的输入端+（LM324-5#），在其7#端输出Ua，其值约为+15V，Ua为后面的积分器提供输入信号。

2）积分器中各元件的作用如下： (1) W6来改变积分常数；

(2) R11，R12，R14，R15的作用：为运算放大器输入匹配电阻，使运放的工作理想。

(3) W6、IC2与C7，C8组成积分器起给定积分的作用，将阶跃信号变成连续缓慢变化的信号。

(4) R18的作用：反馈电阻保证运放输入端的输入信号在一定的数值范围内。 (5) D6的作用：限定积分方向。

(6) C7、C8位积分器的电容，两个有极性的电容统计串联使用是为了获取大

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容量无极性的电容。

工作过程分析：前级信号Ua经电阻R13和电位器W6分压后，作为积分器的输入信号，调节W6可改变积分常数（即积分时间），经由IC2，C7，C8等元件组成的积分输出，再经校正网络输出Ua与其它信号综合，作用于后面的放大器。 调节W6改变积分时间：积分调节器的积分时间常数是由电阻阻值和电容容量的乘积决定的。如果需要改变积分时间，可以改变电阻的阻值或改变电容的容量来实现。但是在电路设计是我们要充分考虑其工艺性，如果使用可变电容器，来达到改变电容的容量的目的，我们知道可变电容器的制造比较困难，其体积也比较大，使用起来很不方便。另外也可以改变电阻的阻值，虽然容易做到，但是阻值大范围的将会影响运放的输入电阻。为了消除这些不利应诉，同时达到调节积分时间的目的，使用了改变输入信号的方法，即使用电位器W6调节电压。

2．正负限幅电路

限幅电路原理图见图5-3，工作原理分析如下。

图5-2 限幅电路原理图

⑴ 正限幅。调节W1中心插头的位置，可使U1为一需要电压。当Ub值小于U1时，Uk=Uk，当Ub值小于Uc+0.7v时，Uk=Ub。当Ub＞U1+0.7v时，Uk=U1+0.7v不变，D9导通，使Uk在Uc+0.7v以下变化。

⑵ 负限幅。调节W2中心插头的位置，可使U2为一固定电压值（小于零）。当Ub值大于U2时，Uk=Ub，当Ub值小于U2-0.7v时，Uk=U2-0.7v，D10导通，使Uk在U2-0.7v以上变化。

限幅电路的作用。控制Uk值在U2-0.7v——U1+0.7v之间变化，调节合理的U1及U2可以有效的控制Uk的变化范围，从而控制amin及bmin的大小。

3．零速封锁电路

为了防止系统电机在给定信号很小的时候出现爬行现象，在设计时应考虑保护电路，零速封锁电路就能防止此现象的发生。零速封锁电路原理如图5-3所示。

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100 K

图5-3零速封锁电路原理

1）电路的组成 零速封锁电路主要由运算放大器LM324及电阻和二极管等元件构成近似电压比较器。为防止放大倍数过大，取电阻R5的阻值为100K，电阻R1、R2、R3、R4为取得标准电压而设，二极管D3是为了防止负电压加到积分先行放大器的输入端，造成电机转速失控而设计的。低速时的标准电压设定为0.3V，当给定电压小于此值时，该电路起作用。

2）原理分析 +15V经电阻R1、R2分压后，使得Ub=15/（30+2）=0.95v。Ub再经电阻R3、R4分压，使得Uc=0.95×10/30=0.31v。即运算放大器同相输入为0.31v。

运算放大器同相输入为0.31v，反相器输入为Ug，由于反馈电阻R5=2mn，所以该电路近似为电压比较器。

当Uc＞Ug时，即Ug＜0.3v时，运算放大器输出端1#为+15v，二极管D3导通，Ua=+15v。

当Uc＜Ug时，即Ug＞0.3v时，运算放大器输出端1#为-15v，二极管D3截止，Ua=0v。该电压Ua与给定积分器的输出信号及反馈电压信号综合叠加后作用于积分先行放大调节器输入端。当该放大器的输出端电压（Uk）大于0v时，可控硅电路输出电压，当该放大器的输出端电压（Uk）小于0v时，可控硅电路输出电压Ud=0v。

当0＜Ug＜0.3v时，运算放大器输出端1#为+15v，二极管D3导通，Ua=+15v，放大器的输出端电压（Uk）小于0v，可控硅电路输出电压Ud=0。

当Ug较小时，如没有封锁电路，则产生积分先行放大调节器的输出端电压（Uk）大于0v，但很小，Ud有一定的数值，也很小，若此时电动机有负载则容易出现堵转现象，导致电机损坏。

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4．电流截止负反馈

1）信号取出 在主电路的交流侧通过交流互感器将信号（41#、42#、43#）取出，经三相桥式整流电路整流后，为+Ufi和-Ufi两个信号。+Ufi作为截流负反馈的监测信号。信号取样电路如图5-4所示。

图5-4 信号取样电路

2）电流截止负反馈电路分析。

⑴ 电流截止负反馈电路原理图如图5-5所示。

图5-5 电流截止负反馈电路原理

⑵ 原理分析 +Ufi经电位器W3调节反馈强度后，整定值Ui为稳压二极管的稳压值，当主电路正常工作时， Ui小于WD2的稳压值，稳压管不会被击穿，Ua2=0v。此时电流反馈信号电压对电路没有任何影响；当Ui大于WD2+0.7v时，Ua2>0v，此信号与给定积分器的输出信号和低速封锁电路的输出信号，在积分先行电路的输入端叠加，使Uk值减小，从而使输出电压变低，负载电流不再上升。

⑶ 作用 使电动机获得挖土机特性，即当负载电流I< 1.25Ie时，电流截止负反馈不影响电路，当I>1.25Ie时由于反馈的作用使电动电枢两端电压下降，有效的进行过载保护，且当负载减小后还可以自动恢复正常进行。

5．过电流保护电路

（1）限流设定电路如图5-6所示。

图5-6 限流值设定电路 限流值整定电路

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该电路将+15V经调节限流设定电位器W5可以获得一个合适的基准比较电压U1，且U1≈3V。

（2）过流值整定电路 过流值整定电路如上图。将电流反馈信号-Ufi通过W4的调节可得到反馈信号U2且U2<0。此信号与基准比较电压信号在LM311的正输入端叠加，两信号比较使滞环比较器输出翻转，保护电路起作用。

8．保护电路

保护电路如图5-7所示。上电时，R=1,S=0,Q=0,/Q=1；稳定时，R=0,S=0,Q=0,/Q=1。电路正常工作时U5=0，电路不工作， SCR不导通。

当电路过流时，U5=14.3v（1S=1）时， D1翻转，1Q=1即15v，U2’=15v，通过电阻R44叠加在LM324-9#上，强反馈使Uk<0。同时D12截止，Vcc经R24、C16充电达到一定值时， 2S=1 /2Q=0，D13导通，三极管导通产生脉冲使SCR导通，并保持。C17和R25组成上电复位电路。

图5-7 保护电路

9．速度调节器ASR

速度调节器是把给定电压信号Ug与反馈电压信号Ufn进行比例积分运算，通过运算放大器使输出按某种预定的规律变化。电路图如图5-8所示。

图5-8 速度调节器电路图

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六、调节板工作原理分析

（一）、调节板的组成

调解板主要由给定积分器、滤波型调节器、限幅电路、零速封锁电路、报警电路、电压反馈环节、电流截止负反馈环节等组成。

（二）、调节板部分电路工作原理分析

1．给定积分器原理图如图6-1所示；图中各元器件作用分述如下：

⑴ 电容C5的作用：当Ug中含有交流成份时，由于C5的作用可以消除交流成份的影响，C5起滤波的作用。

图6-1 给定积分器原理图

⑵ R10和C6组成电路的作用。R10与C6组成无源迟后网络起抗干扰作用。迟后网络对低频有用信号不产生衰变，而对高频噪声信号有消弱作用，b值越小，通过网络的噪声电平越低。

⑶ D4、D5的作用。D4、D5并接在运算放大器的同相与反相输入端起正负限幅，即钳位作用，用以保护运算放大器。

⑷ Wb的作用：用Wb来改变积分常数；

⑸ R11，R12，R14，R15的作用。为运算放大器输入匹配电阻，使运放的工作理想。

⑹ R18的作用：反馈电阻工作时保证运放工作在一定的数值（输入）。 ⑺ C1的作用：C1与其它元件组成缓冲器起稳压滤波的作用。

⑻ C2的作用：C2与C7，C8组成积分器起给定积分的作用，将阶跃信号变成连续缓慢变化的信号。

工作原理分析：给定电压Ug经滤波校正后，作用于由C1，R13，W6组成的缓冲器上进行缓冲，调节Wb可改变积分常数（即积分时间）后，经由C2，C7，C8等元件组成的积分输出，再经校正网络输出Ua与其它信号综合，作用于比例放大器。

2．限幅电路原理图如图6-2：工作原理分析如下。

⑴ 正限幅。调节W1中心插头的位置，可使Ua为一需要电压。当Ub值小于Ua时，Uk’=Uk，当Ub值小于Ua+0.7v时，Uk’=Ub。当Ub＞Ua+0.7v时，Uk’=Ua+0.7v不变，D9导通，使Uk’在Ua+0.7v以下变化。

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图 6-2 限幅电路原理图

⑵ 负限幅。调节W2中心插头的位置，可使Uc为一固定电压值（小于零）。当Ub值大于Uc时，Uk=Ub，当Ub值小于Uc-0.7v时，Uk’=Uc-0.7v，D10导通，使Uk在Uc-0.7v以上变化。

限幅电路的作用。控制Uk值在Uc-0.7v~Ua+0.7v之间变化，调节合理的Ua及Uc可以有效的控制Uk的变化范围，从而控制amin及bmin的大小。

3.零速封锁电路原理图如图 6-3。

图 6-3 零速封锁电路原理

原理分析：

Ub=15/（30+2）=0.95v Uc=0.95×10/30=0.31v 即运算放大器同相输入为0.31v。

反相器输入为Ug，由于反馈电阻R5=2mn，所以该电路近似为电压比较器。 当Uc＞Ug时，即Ug＜0.3v时，Ub=+15v，二极管D2导通，Ua’=+15v 当Uc＜Ug时，即Ug＞0.3v时，Ub=-15v，二极管D2截止，Ua’=0v 该电压Ua’与Ua综合叠加后作用于滤波型调节器输出Ub，当Ub＞0v时，可控硅电路输出电压，Ub＜0v时输出电压Ud=0v。由于反相作用，Ug＜0v时，Ua＞0，Ud＞0，Ua’＞0，Ub=-51，Ud=0 。

当0＜Ug＜0.3v时，-0.3＜Ua＜0，Up=+15v，Ua’=+15v，Ub=（Ua+Ua’）x（-51）＜0，Ud=0。当Ub=-51xUa＞0，Ud有输出

当Ug较小时，如没有封锁电路，则产生的Ub＞0但很小，Ud有一定的数值但也很小，若此时电动机有负载则很容易出现堵转现象，导致电机损坏。

留着哟哦!

七、总结

通过此次的论文剖析，使我自己在专业上有了更进一步的提升。不仅是专业知识还有团队的协作能力、理论与实际问题相结合的能力均有提升；遇到困难要努力克服，不能退缩，要坚定不移的把问题解决，从中得到真理从而武装自己的专业知识。在问题中也找到自己哪方问题的不足，加以补充与改正。

脚踏实地，认真严谨，实事求是的学习态度，不怕困难，坚持不懈，吃苦耐劳的精神是我在这次写论文中的最大收益。我想这也是一次意志的磨练，是对我实际能力的一次提升，也会对我未来的学习和工作有很大的帮助。

八、参考文献

1.《电子技术》北京理工大学出版社 主编 刘阿玲

2.《技师综合实践与毕业设计指导》（电气自动化技术专业） 中国劳动社

会保障出版社 主编 刘进峰

留着哟哦!

R100-10C106-10

电回指示 电

0.15uF/630V

0.47uF/630V

2

附图一 主电路及继电保护系统原理

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