直流的电动机调压调速可控整流电源设计-课程设计

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1、实用标准文案课程设计报告课程名称电力电子技技术设计题目直流电动机调速调压可控整流电源设计学生姓名学号XXXX起止日期2014年2月——2014年3月指导教师精彩文档实用标准文案摘要现今直流电动机调压调速可控整流电源对调压范围、响应速度、工作效率、稳定性等各方面提出了很高的要求。本文通过三相桥式全控整流装置为直流电机提供可调电压，详细计算了满足设计要求的包括晶闸管、平波电抗器在内的主电路元器件参数，提供了一种集成的信号触发电路的设计方案，并且设计了通过并联阻容保护电路和快速熔断器实现过压过流保护的解决方案。在本文的最后提供了主电路所用元器件的明细表。关键词：直流调速

2、；三相桥式可控整流；过压过流保护精彩文档实用标准文案目录摘要I目录II1绪论11.1研究背景11.2系统概述11.3系统设计指标要求11.4本文的工作12系统方案的确定32.1主电路的方案选择32.1.1整流装置32.1.2整流电路形式32.1.3整流变压器42.1.4保护元件与平波电抗器42.1.5主电路原理图42.3对触发脉冲的要求52.4系统工作原理53主电路的计算103.1整流变压器额定参数的计算103.2整流元件的选择124保护电路的设计144.1晶闸管保护设计145触发电路的设计165.1触发信号方式选择165.2触发电路性能要求165.3触发电路选型

3、176结论197元器件明细表20参考文献21致谢22精彩文档实用标准文案1绪论1.1研究背景现今，自动控制系统已被广泛应用于人类社会的各个领域，而自动调速控制系统的应用在现代化生产中起着尤为重要的作用，直流电动机自从1834年问世以来，就以调速范围广、静差小、稳定性好以及良好的动态性能被广泛使用，是自动控制系统的主要形式。可控硅整流装置以晶闸管等电力电子功率器件为基础，以数字控制电路为核心，具有效率高、无机械噪声和磨损、响应速度快、体积小、重量轻等诸多优点。而由可控硅整流装置提供可调电压的直流调速系统与传统的变流装置相比，不仅在经济性和可靠性上有很大提高，而且在技

4、术性能上也显示出较大的优越性。1.2系统概述本文设计的直流电动机调压调速可控整流电源，由晶闸管三相桥式全控整流电路构成系统的主电路，由以锯齿波为同步信号的触发电路构成控制电路，并设计了保护电路。1.3系统设计指标要求（1）输入：三相交流电压380V±10%，频率f=50Hz。（2）输出：直流电压：0～220V。（3）要求：50～200V范围内，直流输出电流额定值100A。（4）要求：直流输出电流连续的最小值为10A。1.4本文的工作（1）整流电路的选择（2）整流变压器额定参数的计算（3）晶闸管电流、电压额定的选择精彩文档实用标准文案（4）平波电抗器电感值的计算（5

5、）保护电路的设计（6）触发电路的设计（7）画出完整的主电路原理图和控制电路原理图（8）列出主电路所用元器件的明细表精彩文档实用标准文案2系统方案的确定2.1主电路的方案选择2.1.1整流装置本系统采用由晶闸管整流装置供给可调电压进行直流调速，与传统的旋转变流机组和离子拖动变流装置及其他静止变流装置相比，在经济性和可靠性上都有很大的提高，并且在技术上也显示出较大的优越性。由于晶闸管是只具备控制接通、无自关断能力的半控型器件，因此在本文所设计直流调速系统中，采用的是晶闸管可控整流器。晶闸管可控整流电路的功率放大倍数在104以上，其门极电流可由电子信号直接控制，不需要如

6、同直流发电机的大功率放大器。此外在控制的时效性上，变流机组是秒级，而晶闸管整流器是毫秒级，这将大大的提高系统的动态性能。2.1.2整流电路形式通常，对于晶闸管整流装置均采用三相整流电路。三相整流电路的类型很多，包括三相半波可控整流电路、三相桥式全控整流电路等，本文采用后一种。因为三相半波可控整流电路不管是共阴极还是共阳极接法，都只用三个晶闸管，其绕组利用率低，且电流是单方向的，为防止铁心饱和必须加大变压器铁心的截面积，因而引起附加损耗。整流的负载电流要流入电网零线，亦引起额外损耗，特别是增大零线电流，须加大零线的截面。此外其变压器二次侧电流中含有直流分量，为此在应

7、用中较少。而三相桥式全控整流电路，由于共阴极组在正半周导电，流经变压器的是正向电流；共阳极组在负半周导电，流经变压器的是反向电流。因此变压器绕组中没有直流磁通势，可有效的避免直流磁化作用，每相绕组正负半周都有电流流过，提高了变压器绕组的利用率。精彩文档实用标准文案2.1.3整流变压器晶闸管变流设备一般都是通过变压器与电网连接的，因此其工作频率为工频，初级电压即为交流电网电压。经过变压器耦合，晶闸管主电路可以得到一个合适的输入电压，使晶闸管在较大的功率因数下运行，变流主电路和电网之间用变压器隔离，还可以抑制由变流器进入电网的谐波成分，减小电网污染。在变流电路所需的电

8、压与电网电