晶闸管双闭环直流调速系统课程设计要点

晶闸管双闭环直流调速系统课程设计要点

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1、晶闸管双闭环直流调速系统课程设计要点一.晶闸管整流器设计1.进行主电路形式选择:整流器主电路联结形式的确定:整流器主电路联结形式多种多样,选择时应考虑以下情况:(1).可供使用的电网电源相数及容量;(2).传动装置的功率;(3).允许电压和电流脉动率;(4).传动装置是否要求可逆运行,是否要求回馈制动;本设计任务已规定采用晶闸管三相全控桥式整流电路,具有以下特点:变压器利用率直流侧脉动情况元件利用率(导通角)直流磁化波形畸变(畸变系数)应用场合好(0.95)较小(m=6)较好(120°)无较小(0.955)应用范围广三相全控桥式计算系数整流变压器二次相电流计算系数=0.816换

2、相电抗压降系数=0.5一次相电流计算系数=0.816整流电压计算系数=2.34视在功率计算系数=1.05晶闸管电压计算系数=2.45漏抗计算系数=1.22电流计算系数=0.367漏抗折算系数=2电阻折算系数=22整流变压器的选择:整流变压器一次侧接交流电网,二次侧连接整流装置。整流变压器的选择主要内容有连接方式、额定电压、额定电流、容量等。(1)整流变压器的作用和特点1)整流变压器的作用:变换整流器的输入电压等级。由于要求整流器输出直流电压一定,若整流桥路的交流输入电压太高,则晶闸管运行时的触发延迟角需要较大;若整流器输入电压太低,则可能在触发延迟角最小时仍不能达到负载要求的电

3、压额定值。所以,通常采用整流变压器变换整流器的输入电压等级,以得到合适的二次电压。实现电网与整流装置的电气隔离,改善电源电压波形,减少整流装置的谐波对电网的干扰。2)整流变压器的特点:由于整流器的各桥臂在一周期内轮流导通,整流变压器二次绕组电流并非正弦波(近似方波),电流含有直流分量,而一次电流不含直流分量,使整流变压器视在功率比直流输出功率大。当整流器短路或晶闸管击穿时,变压器中可能流过很大的短路电流。为此要求变压器阻抗要大些,以限制短路电流。整流变压器由于通过非正弦电流引起较大的漏抗压降,因此它的直流输出电压外特性较软。整流变压器二次侧可能产生异常的过电压,因此要有很好的绝

4、缘。3)整流变压器的联结方式(2).整流变压器二次相电压的计算1)整流变压器的参数计算应考虑的因素。由于整流器负载回路的电感足够大,故变压器内阻及晶闸管的通态压降可忽略不计,但在整流变压器的参数计算时,还应考虑如下因素:a)最小触发延迟角:对于要求直流输出电压保持恒定的整流装置,应能自动调节补偿。一般可逆系统的取30°~35°,不可逆系统的取10°~15°。b)电网电压波动:根据规定,电网电压允许波动范围为+5%~-10%,考虑在电网电压最低时,仍能保证最大整流输出电压的要求,通常取电压波动系数b=0.9~1.05。c)漏抗产生的换相压降。d)晶闸管或整流二极管的正向导通压降。

5、2)二次相电压的计算a)用于转速反馈的调速系统的整流变压器式中——变压器二次相电压(V);——电动机的额定电压(V);——整流电压计算系数;b——电压波动系数,一般取b=0.90~1.05;——晶闸管的最小触发延迟角;——换相电感压降计算系数;——变压器阻抗电压比,100KVA以下取0.05,容量越大,越大(最大为0.1);——变压器的最大工作电流,它与电动机的最大工作电流相等(A);——电动机的额定电流(A)。——电动机的电枢电阻()。b)要求不高的场合,还可以采用简便计算,即c)当调速系统采用三相桥式整流电路并带转速负反馈时,一般情况下变压器二次侧采用Y联结,也可按下式估算

6、:对于不可逆系统:对于可逆系统:(3)二次相电流的计算式中——二次相电流计算系数;——整流器额定直流电流(A)。当整流器用于电枢供电时,一般取。在有环流系统中,变压器通常设有两个独立的二次绕组,其二次相电流为式中——平均环流,通常。(4)一次相电流计算式中——一次相电流计算系数;——变压器的电压比。考虑变压器自身的励磁电流时,应乘以1.05左右的系数。(5)变压器的容量计算一次容量:二次容量:平均总容量:式中、——变压器一次、二次绕组相数,对于三相全控桥;——一次相电流计算系数;——整流器空载电压(V);——二次相电流计算系数;——整流电压计算系数。3.整流器件的选择:晶闸管选

7、择:晶闸管的选择主要是根据整流的运行条件,计算晶闸管电压、电流值,选出晶闸管的型号规格。在工频整流装置中一般选择KP型普通晶闸管,其主要参数为额定电压、额定电流值。(1)额定电压选择应考虑下列因素:1)分析电路运行时晶闸管可能承受的最大电压值。2)考虑实际情况,系统应留有足够的裕量。通常可考虑2~3倍的安全裕量。即式中——晶闸管可能承受的最大电压值(V).当整流器的输入电压和整流器的连接方式已确定后,整流器的输入电压和晶闸管可能承受的最大电压有固定关系,常采用查计算系数表来选择计算,即式中—

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