基于串級調速的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)畢業(yè)設計-文庫吧
2025-07-11 18:09 本頁面
【正文】 ，轉差率s很小，故≥。忽略有,上式中，為取決于電動機的一個常數(shù)，所以，改變附加電勢可以改變轉差率S，從而實現(xiàn)調速?！ ≡O當= 0時電動機運行于額定轉速，即,由（式12）可見，當附加電動勢與轉子相電勢相位相反時（前取負號），改變的大小，可在額定轉速以下調速，這種調度方式稱為低同步串級調速，且附加電勢與轉子相電勢相位相同時（前取正號），改變的大小，可在額定轉速以上調速，這種調度方式稱為超同步串級調速（即s 0）。串級調速四種基本狀態(tài)方式下能量傳遞方式如圖11所示，圖中不計電動機內部各種損耗，即認定定子輸入功率P即為轉子輸出功率。圖11 串級調速系統(tǒng)的基本狀態(tài)方式晶閘管低同步串級調速系統(tǒng)是在繞線轉子異步電動機轉子側用大功率的晶閘管或二極管，將轉子的轉差頻率交流電變?yōu)橹绷麟?，再用晶閘管逆變器將轉子電流返回電源以改變電機轉速的一種調速方式。電氣串級調速系統(tǒng)原理圖，見圖12圖12 電氣串級調速系統(tǒng)原理圖變電壓調速是直流調速系統(tǒng)用的主要方法，調節(jié)電樞供電電壓所需的可控制電源通常有3種：旋轉電流機組，靜止可控整流器，直流斬波器和脈寬調制變換器。旋轉變流機組簡稱GM系統(tǒng)，用交流電動機和直流發(fā)電機組成機組，以獲得可調的直流電壓。適用于調速要求不高，要求可逆運行的系統(tǒng)，但其設備多、體積大、費用高、效率低、維護不便。用靜止的可控整流器，例如，晶閘管可控整流器，以獲得可調直流靜止可控整流器又稱VM系電壓。通過調節(jié)觸發(fā)裝置GT的控制電壓來移動觸發(fā)脈沖的相位，即可改變Ud，從而實現(xiàn)平滑調速，且控制作用快速性能好，提高系統(tǒng)動態(tài)性能。直流斬波器和脈寬調制交換器采用PWM，用恒定直流或不可控整流電源供電，利用直流斬波器或脈寬調制變換器產生可變的平均電壓。受器件各量限制，適用于中、小功率的系統(tǒng)。根據(jù)本此設計的技術要求和特點選VM系統(tǒng)。在VM系統(tǒng)中，調節(jié)器給定電壓，即可移動觸發(fā)裝置GT輸出脈沖的相位，從而方便的改變整流器的輸出，瞬時電壓Ud。 由于要求直流電壓脈動較小，故采用三相整流電路?？紤]使電路簡單、經(jīng)濟且滿足性能要求，選擇晶閘管三相全控橋交流器供電方案。因三相橋式全控整流電壓的脈 動頻率比三相半波高，因而所需的平波電抗器的電感量可相應減少約一半，這是三相橋式整流電路的一大優(yōu)點。并且晶閘管可控整流裝置無噪聲、無磨損、響應快、 體積小、重量輕、投資省。而且工作可靠，能耗小，效率高。同時，由于電機的容量較大，又要求電流的脈動小。綜上選晶閘管三相全控橋整流電路供電方案。在一般情況下，晶閘管變流裝置所需的交流電供電壓與電網(wǎng)往往不一致。另外為了減小電網(wǎng)與晶閘管裝置的相互干擾，要求能夠隔離，所以通常要配用整流變壓器。為了抑制諧波干擾，一般采用接法的整流變壓器?？紤]到異步電動機輸出的最大轉矩的降低，功率因數(shù)的降低和轉子損耗增大等因素，不論對于新設計的或是改造的都應對異步電動機的容量進行重新選擇的計算，串級調速異步電動機的容量計算如下：式中，——串級調速系數(shù)。對于在長期低速運行的串級調速系統(tǒng)，該取大一點；——按照常規(guī)運算方式計算的電動機容量。從產品手冊中選擇的電動機容量≥本設計采用內反饋串級調速電機及其控制裝置技術手冊提供的有關數(shù)據(jù)設計而成。該電機定額為連續(xù)定額S1，基本防護等級為IP23，基本冷卻方法為ICO1，基本結構和安裝方式為IBM3?？刂齐姍C型號JRNT15124最高/最低轉速1480/690r/min額定功率45kW效率95%定子電壓/電流380V/功率因數(shù)轉子電壓/電流340V/81A控制裝置型號JC4800A/800V表11 繞線式異步電動機由于調速范圍小，且對動、靜態(tài)性能有一定性能要求，選用晶閘管串級調速雙閉環(huán)調速系統(tǒng)比較合適。整流器采用三相橋式全控整流電路。2電動機容量校核（一）最大轉差率式中：：電動機的同步轉速，近似等于電動機的額定轉速； ：串級調速系統(tǒng)的最低工作轉速；：調速范圍 轉差率 S =（15001480）/1500=；最大轉差率 Smax= (1480―690)/1480=；調速范圍 D= / =1480/690=；（二）轉子整流器的最大輸出電壓型號KITKUTKUVKIVKILKLK 三相帶中線1三相橋2雙三相橋串聯(lián)4～雙三相橋并聯(lián)1～表21 變流器主電量計算系數(shù) 1式中： ：轉子開路相電勢； ：整流電壓計算系數(shù)，見表21；則
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