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江苏师范大学本科生毕业设计 直流电机双闭环调速系统设计
（2） 压敏电阻的通流容量：
IPM?110KFU2L/U1MA?I200.95?110?0.5?234?0.2540.95?440.1?7.95(A)
根据上两式计算，压敏电阻的参数应当选择额定电压是440V的，而额定 电流是500A的。 Ⅱ 直流侧过电压保护
在直流侧电压保护可以通过相同的方法测量电压保护，即压敏电阻器的使用。
U1MA?(1.8~2.2)UDC?(1.8~220)?220?396~440V
因此，额定电压为450V的压敏电阻是我们的选择。
5.1.2 过电流保护设计
当电力电子器件处于不正常工作状态时，可能会发生过电流的情况。过电流的保护措施有很多种，其中，最为常用的方式有以下三种：
（1） 直流快速熔断器可以作用于有大中容量的设备或者电路会逆变的需要保护的电路中。
（2） 使用过电流继电器，能够在电路发生过电流时，快速的切断主电路。 （3） 可以直接串联快速熔断器在交流或者直流侧，但要注意的是快速熔断器的额定电压和额定电流必须大于正常工作电路的参数。
在本设计中，可以采用快速熔断器作为过电流保护的元件。即在每个桥臂都串入一个快速熔断器。
快速熔断器的额定电流大小计算：
Irn??KITIdmax/2KInp?0.367?1.5?15.6?/2?1.1?13.4A
所以，应当取Irn?20A
快速熔断器的额定电压大小计算：
Urn?KVTUUb/1.414?233.9
所以，应当取Urn?400V
综上所述：选用 20A/400V的快速熔断器6只。
5.2 整流变压器和晶闸管的选择与计算
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5.2.1 整流变压器的计算
整流变压器的次级电压的有效值：
UD[1?(rD?rP)U2?Idmax?rD]?n?UTId?135(V) （5-1）
A??[B?Cuk%Idmax100?I]d次级线电压：
U线?3U2?234(V) 次级相电流：
I2?0.816Id?12.7(A) 初级线电压：
U1线?U1相?380（V）
初级相电流：
IU2相1相?U?I2?4.（5A） 1相变压器的初级容量：
S1?3U1?I1?(1?5%)?5.39(KVA) 变压器的次级容量：
S2?3U2?I2?5.14(KVA) 变压器的容量：
S?S1?S22?5.23(KVA) 5.2.2 晶闸管参数的计算
SCR的额定电流计算：
I?2KFId/1.57KB?17.2(A) SCR的额定电压计算：
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（5-2）
（5-3）
（5-4） （5-5） （5-6）
（5-7）
（5-8） （5-9）
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U?3ULMAX?990(V) （5-10）
式中ULMAX为次级线电压的最大值
（5-11） ULMAX?2U线?2?234?330（V）考虑到安全裕量的关系，应用电压裕量为2倍的额定裕量，电流裕量为1.5倍的额定裕量，由此可得晶闸管的参数如下：
UVTN?2?990?1980(V) IVTN?1.5?17.2?25.8(A)
5.2.3 平波电抗器参数的计算
平波电抗器是一种铁心电抗器，在整流后的直流电路中经常使用，它的主要作用是使直流负载顺利的得到平滑的直流电源。在设计平波电抗器时，对其电感量要着重的计算。
（1） 限制输出电流脉动的临界电感量L1
电动机的负载在工作时，只需要通入直流分量。但是很不巧的是晶闸管的电流输出波形由于其输出电压波形为脉动的，因此其也呈脉动。而脉动电流的实质是直流分量和交流分量的合成，交流分量的存在对电动机的工作造成十分不良的影响。而平波电抗器的串入，就很好的解决了这一问题。其临界电感量可利用下式计算：
L1?(Udm/UL)?103?U2/2?fbSiId?0.46?103?135/2??300?(5~10)%?15.6 （5-12） ?42.3mH~21.1mH
（2） 能够保证电流连续的临界电感量L2：
L2?KLUL/Idmax?0.693?135/1.25?74.8mH （5-13）
（3） 电动机的电枢电感量LD和变压器的电感LB： 电动机的电感量LD的计算公式如下：
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LD?KdUD?103 （5—14） 2pnID在上面的式子中，Kd是计算系数；UD代表直流电动机的电压；p是电动机的磁极对数；n是电动机的转速；ID是电动机的电流。在此设计中，取
V、p?2、n?1500r/min、ID?15.6A Kd?8~12、UD?220所以：
LD?KdUD220?103?(8~12)??18.8~28.2mH 2pnID2?2?1500?15.6变压器的电感量LB可以用下式计算：
LB?KBUshU2 （5—15） 100ID其中，KB为计算系数，Ush为变压器的短路比。经计算，
LB?1.3mH
综上所述，选用的平波电抗器的参数为50mH/20A。
6 利用工程设计的方法设计电流、转速反馈控制调节器
6.1 主要设计内容
在本章中，主要采用工程设计的方法对系统中最为重要的两个部分电流调节器（ACR）和转速调节器（ASR）进行有根据的设计。在前面的章节中，已经很明确的指出电流环为整个系统的内环，转速环为系统的外环。因此，在进行设计时，要从ACR开始着手，变换其不要的部分以及对其大致的处理，将它校正成符合设计的典型系统，ACR的类型则要根据被控制的对象来进行确认，最后根据系统动态性能指标进行参数计算。转速环的设计和电流环采用相同的方法，不同的是电流环将会被等效成转速环中一个环节。
6.2 工程设计的基本步骤
在利用工程设计的方法设计调节器，必须解决很多方面的问题，比如控制系
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