轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)-全文預(yù)覽
【正文】 0Ω，各電阻和電容值計(jì)算如下：Ri=KiR0=40=。（4）校驗(yàn)電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件：1/3√（1/TSToi）=1/3√（1/）=ωci。故（2）校驗(yàn)晶閘管整流裝置傳遞函數(shù)的近似條件：1/3TS=1/3=ωci。（2）電流環(huán)開環(huán)增益：要求σi≤5%時(shí)，應(yīng)取KITΣi=，故KI=。參照附表22的典型I型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)抗擾性能，各項(xiàng)指標(biāo)都是可以接受的。（4）電磁時(shí)間常數(shù)Tl：已知直流電動(dòng)機(jī)電感為L(zhǎng)D=50mH，則電磁時(shí)間常數(shù)Tl=Ll/R=。（一） 電流調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)。取C=1000μF。Su）式中，；fp是整流電路的脈沖頻率；Uomax是整流電路最大輸出電壓；Iomax是整流電路最大輸出電流；Su是電壓紋波系數(shù)。一是根據(jù)電容由整流電源充電與對(duì)負(fù)載電阻放電的周期，再乘上一個(gè)系數(shù)來確定的，另一個(gè)切入點(diǎn)是根據(jù)電源濾波輸出的波紋系數(shù)來計(jì)算的，無論是采用那個(gè)切入點(diǎn)來計(jì)算濾波電容都需要依據(jù)橋式整流的最大輸出電壓和電流這兩個(gè)數(shù)值?？扇D=50mH。UeD103/（2p綜合（1）（2），則平波電抗器電感值可取為L(zhǎng)d=450mH。fd103 （mH）式中，fd為輸出最低頻率分量的最低值；Si為給定的允許電流脈動(dòng)系數(shù)。滿足一定脈動(dòng)要求時(shí)的臨界電感量為L(zhǎng)2=（UdM/U2Φ）/（對(duì)于本設(shè)計(jì)采用的三相全控橋，取K1=。把滿足電流連續(xù)的最小電感量稱為臨界電感。平波電抗器的參數(shù)計(jì)算主要是計(jì)算在保證電流連續(xù)和輸出電流脈動(dòng)系數(shù)達(dá)到一定要求時(shí)所需要的平波電抗器的電感值。查附表12可得KP10型晶閘管主要參數(shù)：額定電壓：800V；額定電流：10A；門極觸發(fā)電壓：≤；門極觸發(fā)電流5mA~45mA。又已知直流電動(dòng)機(jī)過載倍數(shù)為λ=，則電路中允許流過的最大電流為：Idmax=λIdN=12=18A故晶閘管應(yīng)能承受的電流有效值：IVT=Idmax/=18/=11A故晶閘管額定電流（~2倍裕量）：IT（AV）=（~2）綜上，整流變壓器容量可取為6kVA，型號(hào)可選為S96/。根據(jù)主電路接線方式，查附表11得KI2=I2/Id=，考慮到電動(dòng)機(jī)的允許過載倍數(shù)，忽略變壓器初次側(cè)間的能量損耗，則次級(jí)電流有效值應(yīng)為I2=λKI2=，C=，Uk%=5。考慮到本設(shè)計(jì)為了保證電動(dòng)機(jī)負(fù)載能在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)，并且所取U2留有一定裕量，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，公式中的控制角α應(yīng)取30176。（5）電樞電阻的壓降。影響U2值的因素有：（1）首先要保證滿足負(fù)載所需求的最大電流值的Idmax。在一般情況下，晶閘管裝置所要求的交流供電電壓與電網(wǎng)電壓往往不一致。圖12 主電路原理圖（三） 主電路元器件參數(shù)計(jì)算及器件選型主電路元器件包括整流元器件及其它元器件。主電路主要由整流變壓器和整流晶閘管組構(gòu)成。前者由電流互感器進(jìn)行電流檢測(cè)，再進(jìn)行整流濾波得到電流反饋信號(hào)，后者則使用測(cè)速發(fā)電機(jī)來得到實(shí)際轉(zhuǎn)速信號(hào)?？刂齐娐分饕娏髡{(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器以及觸發(fā)器，其中電流調(diào)節(jié)器與電流反饋環(huán)構(gòu)成電流環(huán)，起到穩(wěn)定電流的作用；轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)速反饋環(huán)構(gòu)成轉(zhuǎn)速環(huán)，使轉(zhuǎn)速穩(wěn)態(tài)無靜差；觸發(fā)器則用于為整流晶閘管組提供觸發(fā)脈沖。（二） 設(shè)計(jì)要求系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)無靜差，電流超調(diào)量σi≤5%，空載起動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量 σn≤10％。該系統(tǒng)中設(shè)置了電流反饋環(huán)節(jié)、電流調(diào)節(jié)器以及轉(zhuǎn)速反饋環(huán)節(jié)、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，構(gòu)成電流環(huán)和轉(zhuǎn)速環(huán)——前者通過電流元件的反饋?zhàn)饔梅€(wěn)定電流，后者通過轉(zhuǎn)速檢測(cè)元件的反饋?zhàn)饔帽３洲D(zhuǎn)速穩(wěn)定，最終消除轉(zhuǎn)速偏差，從而使系統(tǒng)達(dá)到調(diào)節(jié)電流和轉(zhuǎn)速的目的。根據(jù)直流調(diào)速雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作原理，利用晶閘管等器件設(shè)計(jì)了一個(gè)轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流晶閘管調(diào)速系統(tǒng)。）第〇章 任務(wù)書（一） 設(shè)計(jì)參數(shù)直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓UN=220V，額定電流IN=12A，額定轉(zhuǎn)速nN=1500 rpm，電樞電阻Ra=，電流過載倍數(shù)λ=，機(jī)電時(shí)間常數(shù)Tm=。主電路主要包括整流變壓器和電力電子變換裝置，起到將交流變換成直流，從而為直流電動(dòng)機(jī)提供電源電壓的作用。反饋環(huán)節(jié)包括電流反饋環(huán)節(jié)和轉(zhuǎn)速反饋環(huán)節(jié)。圖11 轉(zhuǎn)速電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)組成框圖（二） 主電路原理如圖12所示。為此，需要在主電路的直流側(cè)加入平波電抗器和濾波大電容，從而減小整流器輸出電流脈動(dòng)以及輸出電壓脈動(dòng)。整流元器件參數(shù)計(jì)算與選型包括整流變壓器參數(shù)計(jì)算與選型及整流晶閘管參數(shù)計(jì)算與選型。 為了保證負(fù)載能正常工作，當(dāng)主電路的接線形式（△/Y）和負(fù)載要求的額定電壓（UN=220V）確定之后，晶閘管交流側(cè)的電壓U2只能在一個(gè)較小的范圍內(nèi)變化，為此必須精確計(jì)算整流變壓器次級(jí)電壓U2。（4）平波電抗器有一定的直流電阻，當(dāng)電流流經(jīng)該電阻時(shí)就要產(chǎn)生一定的電壓降。時(shí)，整流電壓平均值之比；C是與整流電路形式有關(guān)的系數(shù)；Uk%是變壓器的短路電壓百分比，100kVA以下的變壓器取Uk%=5，100kVA~1000kVA的變壓器取Uk%=5~10；ε為電網(wǎng)電壓波動(dòng)系數(shù)，~，供電質(zhì)量較差
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