直流调速系统设计实训报告
直流PWM调速系统调节器的设计实验报告
直流PWM调速系统调节器的设计一、实验目的以双极式直流PWM调速系统为例，通过实验了解速度调节器参数对调速系统动态和静态性能的影响，从而掌握设计调节器的有关知识。
二、预习要求1．复习双极式直流PWM调速系统原理及特性。
2．回答下列问题：(1)直流PWM放大器在直流PWM调速系统中的作用是什么？答：直流PWM调速系统中脉冲形成与分配电路输出的PWM信号（即控制信号）不能直接用来驱动大功率开关管。
PWM放大器无论采用何种大功率器件，都必须设置相应的驱动电路，以满足晶体管工作时基极（弱电控制端）电流（或电压）的要求，不同类型晶体管的驱动电路要求是不一样的。
直流PWM放大器在直流PWM调速系统中的作用就是放大PWM信号的功率以驱动大功率开关管。
(2)调节直流电机的速度主要有哪几种方法？答：a. 改变电枢回路电阻调速。
当负载一定时，随着串入的外接电阻R的增大，电枢回路总电阻增大，电动机转速就降低。
b. 改变电枢电压调速。
连续改变电枢供电电压，可以使直流电动机在很宽的范围内实现无级调速。
c. 改变励磁电流调速。
当电枢电压恒定时，改变电动机的励磁电流也能实现调速。
电动机的转速与磁通Ф（也就是励磁电流）成反比，即当磁通减小时，转速升高；反之，则降低。
由于电动机的转矩是磁通和电枢电流的乘积，电枢电流不变时，随着磁通的减小，其转速升高，转矩也会相应地减小。
(3)调速系统的性能指标主要有哪些？答：A. 稳态指标。
（a）调速范围D：生产机械要求电动机能达到的最高转速n max和最低转速n min 之比。
（b）静差率S：当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载变到额定负载时所对应的转速降落△n N与理想空载转速n o之比。
B. 动态指标。
（a）跟随性能指标：在给定信号（或称参考输入信号）R（t）的作用下，系统输出量C（t）的变化情况用跟随性能指标来描述。
跟随性能指标包括上升时间、超2调量、调节时间等指标。
（b ）抗扰性能指标：控制系统在稳态运行中，如果受到外部扰动（如负载变化、电网电压波动），就会引起输出量的变化。
直流调速系统设计实训报告
1 单闭环直流调速系统对于单闭环直流调速系统来说，转速是输出量，一般我们引入的是转速负反馈构成闭环调速系统。
转速负反馈系统是在电动机上安装一台测速电机TG，引出和输出量转速成正比的负反馈电压Un，和转速给定电压Ua*进行比较，得到偏差电压ΔUa，经过放大器A,产生驱动或触发装置的控制电压Uct，与控制电动机的转速，组成了反馈控制的闭环调速系统。
在单闭环系统中，转速单闭环使用较多。
而一般采用的比例调节器的调速系统还是有静差，为了消除静差，可用积分调节器替代比例调节器。
反馈控制系统的规律是如果要想维持系统中的某个物理量基本不变，就要引用该量的负反馈信号去与恒量给定相比较，组成一个闭环系统。
对于调速系统来说，如果想提高静态指标，就得提高静特性硬度，也就是希望转速在负载电流变化时或受到扰动时基本不变。
要想维持转速这一物理量不变化，最有效和最直接的方法就是采用转速负反馈构成转速闭环调节系统。
1.1 主电路设计直流调速系统电路的组成主要由主电路和控制电路两大部分组成，知道了电路组成的两大部分后，就应该确定主电路的接线方式和系统的控制方案。
整流变压器由变压部分和整流部分组成，其变压部分将电网电压降压并变成稳定的交流电，整流部分将变压后的交流电整流为恒定40V的直流电压供给直流电动机的励磁回路，整流变压器变压后的交流电两端另接一个单相桥式全控整流电路，输出的可调直流电加在直流电动机的电枢回路。
保护环节采用的是过电压保护的一种--阻容吸收，将其并联在整流变压器二次侧起到保护电路的作用。
主电路的设计需要准备的资料：1 单相整流模块：MZKD-ZL-50了解其功能，技术参数，电路内部结构，外部接法，控制线管脚接法，安装说明2电机参数：直流电机，额定电压24V，额定电流6A，励磁电压24V，最大允许电流50A，了解电机不同的接线形式，重点掌握电机他激（并激）方式为了防止系统内部瞬间过电压冲击（主要为断路器、接触器开断产生的操作过电压）,过流，浪涌等对重要电气设备的损伤，就要增加保护电路的设计，通常的电路保护的方法有过压保护和过流保护。
直流调速系统报告
宁德师范学院电气工程实践报告实习项目：转速电流双闭环调速系统系别：物理与电气工程系专业：电气工程及其自动化学号： B**********姓名：指导老师：日期： 2014年12月5日主要内容：此设计利用晶闸管、二极管等器件设计了一个转速、电流双闭环直流调速系统。
该系统中设置了电流检测环节、电流调节器以及转速检测环节、转速调节器，构成了电流环和转速环，前者通过电流元件的反馈作用稳定电流，后者通过转速检测元件的反馈作用保持转速稳定，最终消除转速偏差，从而使系统达到调节电流和转速的目的。
该系统起动时，转速外环饱和不起作用，电流内环起主要作用，调节起动电流保持最大值，使转速线性变化，迅速达到给定值;稳态运行时，转速负反馈外环起主要作用，使转速随转速给定电压的变化而变化，电流内环跟随转速外环调节电机的电枢电流以平衡负载电流。
目录1引言 (3)2 设计任务及要求 (3)2.1设计任务 (3)2.2设计要求 (4)3 方案论证及系统 (4)3.1方案论证 (4)3.2系统设计 (5)3.2.1电流调节器设计 (5)3.2.1.1确定时间常数 (5)3.2.1.2 选择电流调节器结构 (5)3.2.1.3计算电流调节器参数 (6)3.2.1.4 校验近似条件 (6)3.2.1.5 计算调节器电阻和电容 (6)3.2.2速度调节器设计 (7)3.2.2.1 确定时间常数 (7)3.2.2.2 选择转速调节器结构 (7)3.2.2.3 计算转速调节器参数 (7)3.2.2.4 校验近似条件 (7)3.2.2.5 计算调节器电阻和电容 (8)3.2.2.6 校核转速超调量 (8)4系统建模及仿真实验 (8)4.1MA TLAB 仿真软件介绍 (8)4.2仿真建模及实验 (9)4.2.1仿真建模 (9)4.2.2仿真波形分析 (11)5总结与体会 (12)转速电流双闭环调速系统1引言三十多年来，直流电机调速控制经历了重大的变革。
直流电动机调速实训报告
一、实训目的本次实训旨在使学生了解直流电动机的工作原理、调速方法及其在实际应用中的重要性。
通过实训，使学生掌握直流电动机的调速原理、调速方法、调速装置及其操作方法，提高学生对电机调速技术的理解和应用能力。
二、实训内容1. 直流电动机基本结构及工作原理实训开始前，先向学生介绍直流电动机的基本结构，包括定子、转子、电刷、换向器等部件。
然后讲解直流电动机的工作原理，即通过电磁感应原理将直流电能转换为机械能。
2. 直流电动机调速方法（1）调压调速：通过改变电枢电压来调节电动机转速。
升压时转速升高，降压时转速降低。
（2）电枢串电阻调速：在电枢回路中串联电阻，通过改变电阻值来调节电动机转速。
电阻越大，转速越低。
（3）改变磁通调速：通过改变励磁电流来调节电动机转速。
升压时转速降低，降压时转速升高。
3. 直流电动机调速装置及操作方法（1）调压调速装置：采用直流调压器，通过调节调压器的输出电压来改变电枢电压。
（2）电枢串电阻调速装置：采用调速电阻器，通过调节电阻器的阻值来改变电枢回路中的电阻。
（3）改变磁通调速装置：采用励磁调节器，通过调节励磁电流来改变磁通。
4. 实训操作（1）调压调速：将直流电动机接入调压调速装置，通过调节调压器输出电压，观察电动机转速的变化。
（2）电枢串电阻调速：将直流电动机接入电枢串电阻调速装置，通过调节调速电阻器的阻值，观察电动机转速的变化。
（3）改变磁通调速：将直流电动机接入改变磁通调速装置，通过调节励磁调节器的电流，观察电动机转速的变化。
三、实训结果与分析1. 调压调速实训结果表明，通过调节调压器的输出电压，可以实现对直流电动机转速的调节。
升压时转速升高，降压时转速降低。
但需要注意的是，电压过高或过低都会对电动机造成损害。
2. 电枢串电阻调速实训结果表明，通过调节调速电阻器的阻值，可以实现对直流电动机转速的调节。
电阻越大，转速越低。
但电阻过大时，会导致电枢电流过大，损耗能量过多，效率变低。
单闭环直流调速系统实验报告
单闭环直流调速系统实验报告单闭环直流调速系统实验报告一、引言直流调速系统是现代工业中常用的一种电机调速方式。
本实验旨在通过搭建单闭环直流调速系统，探究其调速性能以及对电机转速的控制效果。
二、实验原理单闭环直流调速系统由电机、编码器、电流传感器、控制器和功率电路等组成。
电机通过功率电路接受控制器的指令，实现转速调节。
编码器用于测量电机转速，电流传感器用于测量电机电流。
三、实验步骤1. 搭建实验电路：将电机、编码器、电流传感器、控制器和功率电路按照实验原理连接起来。
2. 调试电机：通过控制器设置电机的运行参数，如额定转速、最大转矩等。
3. 运行实验：根据实验要求，设置不同的转速指令，观察电机的响应情况。
4. 记录实验数据：记录电机的转速、电流等数据，并绘制相应的曲线图。
5. 分析实验结果：根据实验数据，分析电机的调速性能和控制效果。
四、实验结果分析1. 转速响应特性：通过设置不同的转速指令，观察电机的转速响应情况。
实验结果显示，电机的转速随着指令的变化而变化，且响应速度较快。
2. 稳态误差分析：通过观察实验数据，计算电机在不同转速下的稳态误差。
实验结果显示，电机的稳态误差较小，说明了系统的控制效果较好。
3. 转速控制精度：通过观察实验数据，计算电机在不同转速下的控制精度。
实验结果显示，电机的转速控制精度较高，且随着转速的增加而提高。
五、实验总结本实验通过搭建单闭环直流调速系统，探究了其调速性能和对电机转速的控制效果。
实验结果表明，该系统具有较好的转速响应特性、稳态误差较小和较高的转速控制精度。
然而，实验中也发现了一些问题，如系统的抗干扰能力较弱等。
因此，在实际应用中，还需要进一步优化和改进。
六、展望基于本实验的结果和问题，未来可以进一步研究和改进单闭环直流调速系统。
例如，可以提高系统的抗干扰能力，提升转速控制的稳定性和精度。
同时，还可以探索其他调速方式，如双闭环调速系统等，以满足不同的工业应用需求。
直流调速系统实习报告
一、实习目的通过本次实习，使学生了解直流调速系统的基本原理、组成和运行方式，掌握直流调速系统的设计、调试和运行方法，提高学生动手实践能力和实际工程应用能力。
二、实习内容1. 直流调速系统基本原理直流调速系统是一种广泛应用于工业领域的电力拖动控制系统，其基本原理是利用晶闸管整流电路将交流电源转换为直流电源，通过调节直流电源的电压来控制直流电动机的转速。
2. 直流调速系统组成直流调速系统主要由以下几部分组成：（1）晶闸管整流电路：将交流电源转换为直流电源。
（2）平波电抗器：抑制整流电路输出的直流电压中的纹波。
（3）调节器：根据转速反馈信号和给定转速信号，调节晶闸管整流电路的控制角，从而实现直流电动机转速的调节。
（4）直流电动机：将电能转换为机械能，实现负载的拖动。
（5）转速反馈装置：将直流电动机的实际转速转换为电信号，反馈给调节器。
3. 直流调速系统设计（1）选择合适的晶闸管整流电路：根据负载要求，选择合适的整流电路，如三相桥式整流电路。
（2）设计调节器：根据转速反馈信号和给定转速信号，设计合适的调节器，如PI调节器。
（3）设计转速反馈装置：根据直流电动机的实际转速，设计合适的转速反馈装置，如测速发电机。
（4）设计平波电抗器：根据整流电路的输出电流和负载要求，设计合适的平波电抗器。
4. 直流调速系统调试（1）安装调试：将各个部件按照设计要求进行安装，并连接好电路。
（2）参数整定：根据实际负载要求，对调节器参数进行整定，使系统满足性能要求。
（3）系统调试：在负载条件下，对系统进行调试，确保系统运行稳定。
5. 直流调速系统运行（1）启动：按启动按钮，使直流电动机开始运行。
（2）调速：根据负载要求，调整给定转速信号，实现直流电动机转速的调节。
（3）停止：按停止按钮，使直流电动机停止运行。
三、实习总结1. 通过本次实习，使学生掌握了直流调速系统的基本原理、组成和运行方式。
2. 学生学会了直流调速系统的设计、调试和运行方法，提高了动手实践能力和实际工程应用能力。
zlj交直流调速实训报告
交直流调速实训报告一．实训题目：双闭环直流调速系统的MATLAB建模与仿真二．实训目的：1．了解双闭环直流调速系统2．掌握MATLAB软件的使用方法3．使用MATLAB构建双闭环调速系统的仿真模型4.绘制出电流、转速波形曲线三．电机参数：额定电压U=220V 额定电流I=136A 转速n=1500r/min晶闸管装置放大倍数Ks=62.5 电枢回路总电阻Ra=0.863电流反馈系统=0.028V/A 转速反馈系统=0.0041V/(r/min)电流调节器参数Kc=1.15 c=0.028s转速调节器参数Ks=20.12 s=0.092s双闭环直流调速系统与单闭环直流调速系统的区别也是针对控制电路和控制参数。
双闭环直流调速系统包括电流反馈环和转速反馈环两个闭环系统，它比单闭环直流调速系统又增加了一个电流反馈环部分，实现电动机对电流的调节作用。
电流转速双闭环直流调速系统分别采用两个有限幅的PI调节器进行电流环和转速环的调节。
控制电路由给定信号、转速PI调节器、电流PI调节器、限幅器、偏置、反向器、转速反馈、电流反馈等环节构成。
本例中给定值设置为120rad/s。
转速反馈系数设为1，转速PI调节器的比例系数设为40，积分系数设为0.01。
电流反馈系数设为0.25，电流PI调节器的比例系数设为10，积分系数设为0.1 。
四、实验内容：1. 双闭环系统的组成调速系统中设置了两个调节器，分别调节转速和电流。
结构原理图如图1所示，图中符号的意义分别为：ASR-转速调节器；ACR-电流调节器；TG-测速发电机；TA-电流互感器；UPE-电力电子变换器U*n；-转速给定电压；Un-转速反馈电压；U*i-电流给定电压；Ui-电流反馈电压。
2. 转速、电流双闭环调节系统的特点在双闭环调速系统中，若将转速反馈和电流反馈信号同时引入一个调节器的输入端，则两种反馈量会互相牵制，不可能获得理想效果，因此在系统中设置了两个调节器，分别控制转速和电流，并且将两个调节器实行串级连接。
电动机的调速实训报告
一、实训目的电动机的调速是电气工程中的重要内容，它涉及到电动机的运行效率、控制性能以及系统的稳定性等多个方面。
本次实训旨在通过实际操作，使学生了解和掌握电动机调速的基本原理、方法及其在实际应用中的重要性。
通过本次实训，学生应达到以下目标：1. 理解电动机调速的基本原理和常用方法。
2. 掌握电动机调速系统的安装、调试和运行维护。
3. 培养学生实际操作能力和解决实际问题的能力。
4. 提高学生对电气工程实际应用的兴趣。
二、实训内容1. 电动机调速基本原理（1）直流电动机调速原理：通过改变直流电动机的电压、电枢电流或磁通来实现调速。
（2）异步电动机调速原理：通过改变异步电动机的供电频率、转差率或极数来实现调速。
（3）同步电动机调速原理：通过改变同步电动机的励磁电流或负载来实现调速。
2. 电动机调速方法（1）直流电动机调速：串励调速、并励调速、复励调速。
（2）异步电动机调速：变极调速、变频调速、串级调速。
（3）同步电动机调速：变频调速、变极调速。
3. 电动机调速系统（1）直流电动机调速系统：包括直流电动机、调速器、控制器等。
（2）异步电动机调速系统：包括异步电动机、变频器、控制器等。
（3）同步电动机调速系统：包括同步电动机、变频器、控制器等。
4. 电动机调速系统的安装、调试和运行维护（1）电动机调速系统的安装：按照设计图纸进行安装，确保各部件连接牢固。
（2）电动机调速系统的调试：调整系统参数，使系统达到最佳工作状态。
（3）电动机调速系统的运行维护：定期检查系统运行情况，及时处理故障。
三、实训过程1. 准备阶段（1）收集相关资料，了解电动机调速的基本原理和方法。
（2）熟悉实训设备，包括电动机、调速器、控制器等。
（3）制定实训计划，明确实训步骤和注意事项。
2. 实训实施（1）按照实训计划，进行电动机调速系统的安装。
（2）根据设计要求，进行系统参数的调试。
（3）观察系统运行情况，记录数据。
（4）分析数据，找出问题，并进行改进。
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实训报告课程名称：专业实训专业：自动化班级：103031学号：10303104姓名：徐红颖指导教师：王艳秋成绩：完成日期：2014 年1月9 日任务书1 单闭环直流调速系统对于单闭环直流调速系统来说，转速是输出量，一般我们引入的是转速负反馈构成闭环调速系统。
转速负反馈系统是在电动机上安装一台测速电机TG，引出和输出量转速成正比的负反馈电压Un，和转速给定电压Ua*进行比较，得到偏差电压ΔUa，经过放大器A,产生驱动或触发装置的控制电压Uct，与控制电动机的转速，组成了反馈控制的闭环调速系统。
在单闭环系统中，转速单闭环使用较多。
而一般采用的比例调节器的调速系统还是有静差，为了消除静差，可用积分调节器替代比例调节器。
反馈控制系统的规律是如果要想维持系统中的某个物理量基本不变，就要引用该量的负反馈信号去与恒量给定相比较，组成一个闭环系统。
对于调速系统来说，如果想提高静态指标，就得提高静特性硬度，也就是希望转速在负载电流变化时或受到扰动时基本不变。
要想维持转速这一物理量不变化，最有效和最直接的方法就是采用转速负反馈构成转速闭环调节系统。
1.1 主电路设计直流调速系统电路的组成主要由主电路和控制电路两大部分组成，知道了电路组成的两大部分后，就应该确定主电路的接线方式和系统的控制方案。
整流变压器由变压部分和整流部分组成，其变压部分将电网电压降压并变成稳定的交流电，整流部分将变压后的交流电整流为恒定40V的直流电压供给直流电动机的励磁回路，整流变压器变压后的交流电两端另接一个单相桥式全控整流电路，输出的可调直流电加在直流电动机的电枢回路。
保护环节采用的是过电压保护的一种--阻容吸收，将其并联在整流变压器二次侧起到保护电路的作用。
主电路的设计需要准备的资料：1 单相整流模块：MZKD-ZL-50了解其功能，技术参数，电路内部结构，外部接法，控制线管脚接法，安装说明2电机参数：直流电机，额定电压24V，额定电流6A，励磁电压24V，最大允许电流50A，了解电机不同的接线形式，重点掌握电机他激（并激）方式的接线方法。
3 电机转速测量的检测器：光电编码器（E6B2-C）了解输出方式，接线方式。
主电路的参数计算包括：整流变压器额定参数的计算，晶闸管整流元件参数计算机器件选择，保护环节的设计与计算。
1.1.1 整流变压器额定参数的计算第一，在进行变压器的参数计算之前，应要先确定负载电气的直流电压和电流，确定交流设备的主电路接线形式和电网电压。
再计算次级电压U2，U2数值的选择不可用过高也不可过小。
第二，在进行整流变压器的参数计算时，首先根据整流电路的型式和负载所需要的整流电压Ud 和整流电流Id ，计算二次电压U2，二次电流I2和一次电流I1，接着计算其一次，二次容量S1和S2及平均计算容量S 。
1 二次侧相电压U2：变压器二次侧相电压U2的计算公式为：A U U d /)5.1~2.1(max 2=其中，Udmax 为最大整流输出电压（V ），R 为整流变压器内阻和电抗器之和（Ω），A 为α=0时Ud 与U2的比，见表1.1。
表1.1 几种整流线路变压器计算系统电路型式A C 电路型式 A C 单相全波0.9 0.707 三相半波 1.17 0.866 单相桥式0.9 0.707 三相桥式 2.34 0.52 二次侧相电流I2和一次侧相电流I1对于不通型式的整流线路，变压器二次，一次电流的有效值I2、I1和负载电流Id 的关系见表1.2。
n 为变压器匝数比。
二次侧相电流I2：1/2=I Id A 8I I 2d ==，一次侧相电流I1： 1221/n /I I U U ==A I I 94.1220/3.538n /21=⨯==3 变压器容量计算变压器二次容量，一次容量，平均计算容量的公式为：2222I U m S =1111I U m S =)(2121S S S +=4 我组单闭环调速系统设计参数：直流电机，额定电压20V ,额定电流7A ，励磁电压20V ，最大许电流40A 。
带入计算公式得：1/2=I I d A 8I I 2d ==，，1221/n /I I U U ==A I I 94.1220/3.538n /21=⨯==W I U m S 8.42694.12201111=⨯==W I U m S 4.42683.532222=⨯==W S S S 6.4262/)(21=+=1.1.2 晶闸管整流元件参数计算机器件选择晶闸管整流元件计算公式：)()2~5.1(最大负载电流d d fb TN I I K I =TMTN U U )3~2(= TN TN TN I U P = Utn 和Kfb 的值，见表1.1.2。
表1.2 几种晶闸管整流元件计算系统TM V U U TM TN 73.1503.53223~2=⨯⨯==）（A I K I TN 48604.022~5.1dmax fb =⨯⨯==）（W 04.72354873.150=⨯=⨯=TN TN TN I U P1.1.3 保护环节的设计与计算1 阻容保护电路为了防止系统内部瞬间过电压冲击（主要为断路器、接触器开断产生的操作过电压）,过流，浪涌等对重要电气设备的损伤，就要增加保护电路的设计，通常的电路保护的方法有过压保护和过流保护。
阻容保护是属于过压保护的常见一个方法，它是将合适的电阻和电容串联之后并联在电路中以达到保护电路的作用，可将阻容保护置装放在变压器的二次侧或直流侧，也可以并联在整流元件两端。
此外，压敏电阻也是一种常见的过压保护，并联在保护器件两端起到保护的作用。
在三相整流电路交流侧有星型连接和角型连接。
熔断器属于过电流保护，串联在电路中使用。
阻容吸收电路的参数计算根据变压器铁芯磁场释放出来的能量转化为电容器电场的能量为依据。
由于电容两端的电压不能突变，所以可以有效的抑制尖峰过电压。
串连电阻的目的是为了在能量转化过程中能消耗一部分能量，并且抑制LC回路的振荡。
凡是超过晶闸管正常工作的电压即承受的最大峰值电压的都算过电压。
产生过压的原因是电路中电感元件聚集的能量骤然释放或是外界侵入电路的大量电荷累积。
按过压保护的部位来分，有交流侧保护，直流侧保护和元件保护。
元件保护主要是通过阻容吸收电路。
阻容吸收电路的参数计算式根据变压器铁芯磁场释放出来的能量转化为电容器电场的能量存储起来为依据的。
由于电容两端的电压不能突变，所以可以有效的抑制尖峰过电压。
串阻的目的是为了在能量转化过程中能消耗一部分能量，并且抑制LC回路的振荡。
以过电压保护的部位来分，有交流侧过压保护、直流侧过电压保护和器件两端的过电压保护三种。
图1.1 交流侧过压保护图1.2直流侧过压保护图1.3 晶闸管两端的电压保护交流侧过电压保护的计算① 阻容保护4~10%=f i10~5%=k uF U S i C f μ5.43.533.536.42656/%622=÷÷⨯⨯=≥Ω=⨯=⨯≥32.156.426/3.533.2%/%)/3.2(222f k i u S U R 6102-⨯≥c c C U f I πA I C 2610478.810605.4502--⨯=⨯⨯⨯⨯≥πW 44.032.1508478.04R IC 4~322RP =⨯⨯==）（ 2过流保护过电流保护：过电流保护就是当电流超过预定最大值时，使保护装置动作的一种保护方式。
当流过被保护原件中的电流超过预先整定的某个数值时，保护装置启动，并用时限保证动作的选择性，使断路器跳闸或给出报警信号。
采用快速熔断器是电力电子装置中最有效、应用最广的一种过流保护措施。
图1.4 晶闸管两端的电压保护3 器件保护由于晶闸管的热容量很小，一旦发生过电流时，温度就会急剧上升可能烧坏PN 结，造成元件内部短路或开路。
晶闸管发生过电流的原因主要有：负载端过载或短路；某个晶闸管被击穿短路，造成其他元件的过电流；触发电路工作不正常或受干扰，使晶闸管误触发，引起过电流。
晶闸管允许在短时间内承受一定的过电流，所以过电流保护作用就在于当过电流发生时，在允许的时间内将过电流切断，以防止元件损坏。
晶闸管过电流的保护措施有下列几种： 快速熔断器：普通熔断丝由于熔断时间长，用来保护晶闸管很可能在晶闸管烧坏之后熔断器还没有熔断，这样就起不了保护作用，因此必须采用专用于保护晶闸管的快速熔断器。
快速熔断器用的是银质熔丝，在同样的过电流倍数下，它可以在晶闸管损坏之前熔断，这是晶闸管过电流保护的主要措施。
1.2 控制电路设计1.2.1 LM331芯片工作原理LM331是美国NS公司生产的性能价格比较高的集成芯片,可用作精密频率电压转换器、A/D转换器、线性频率调制解调、长时间积分器及其他相关器件。
LM331采用了新的温度补偿能隙基准电路,在整个工作温度范围内低到4.0V电源电压下都有极高的精度。
LM331的动态范围宽,可达100dB，线性度好,最大非线性失真小于0.01% ,工作频率低到0.1Hz时尚有较好的线性;变换精度高,数字分辨率可达12位;外接电路简单,只需接入几个外部元件就可方便构成V/F或F/V等变换电路,并且容易保证转换精度。
LM331器件管脚图及管脚功能图1.5 LM331器件管脚图引脚1 CO电流输出端使用中，通过一个电阻与电容的并联网络接地或用作V/f变换时与引脚6相连，接一个电阻与电容的并联网络到给定电压设定端。
引脚2 IREF参考电流输入端通过一个可调电阻接地，该可调电阻设定内部的工作电流，所以电阻要采用稳定的无感电阻，其温漂更小。
引脚3 fO频率输出端用作V/f变换器时该端接地，用作V/f变换器时，该端通过一个电阻接VS或单独的输出电源后作为频率输出端。
引脚4 GND地端作为整个系统工作地端，使用中与VCC地相连。
引脚5 R/C定时比较器时间设置端分别通过一个电阻和电容接VS地端。
引脚6 THS输入比较器门坎设置端用法参见引脚1是说明。
引脚7 CI同相输入比较器的输入端使用中，用作V/f变换器时，通过一个电容接地，同时通过一个电阻接输入电压；用作f / V变换时，通过一个电阻接VCC 的同时，通过一个电容接输入频率f1。
引脚8 VS工作电源端接用户提供的正工作电源，为抗干扰，应通过一个去耦网络到地。
1.2.2 运算放大器LM324运算放大器工作原理：是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装，外形如图所示。
它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共同外，四组运放相互独立。
它有5个引出脚，其中“+”“—”为两个信号输入端，“V+”“V—”为正﹑负电源端，“V o”为输出端中，Vi—（—）为反相输入端，表示运算放出端V o的型号与该输出端的相位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端V 偶的信号也该输入端的相位相同。