【正文】 le fully to use the electrical machinery nature active status power factor high characteristic, when belt permanent torque loading the power factor has certain degree enhancement.This design report first the basis design request determination velocity modulation plan and the main circuit structure pattern, after the main circuit and the closedloop system determine, including rectification transformer,rectifier cell, protection circuit as well as electric current and rpm control parameter putation, thus meets the design requirements.Key words：cascade velocity modulation、closedloop control、 power factor、rectifying circuit、contravariant內蒙古科技大學礦業(yè)與煤炭學院畢業(yè)設計說明書（論文） 目 錄摘 要 IAbstract II目 錄 III1 緒 論 1 1(論文)研究內容、擬解決的主要問題 2 3 42 調速系統方案的確定 63 串級調速的基本原理 74 主電路設備和元器件的計算與選擇 10 10 10 10 14 15 16 16 16 17 21 225 控制回路單元電路的選擇 23 23 轉速檢測環(huán)節(jié)的選擇 256 調節(jié)器的工程設計 27 27 297 系統的調試及運行 40結　　論 41參 考 文 獻 42致　　謝 43內蒙古科技大學礦業(yè)與煤炭學院畢業(yè)設計說明書（論文） 1 緒 論十幾年前，串級調速作為一種高效率的交流無級調速曾經盛行一時，隨著近代變頻調速的興起，串級調速日漸蕭條，被誤認為是落后的調速技術。而隨著電力電子技術和自動控制技術的迅速發(fā)展以及各種高性能的電力電子器件產品的出現，為交流調速系統的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。串級調速系統在理論上和實踐上都比較成熟，而且從控制的角度看，它又是交流拖動控制系統的基礎。(論文)研究內容、擬解決的主要問題研究內容主要是在掌握交直流調速控制系統的基本組成原理的同時，能結合機械廠的實際情況，根據生產工藝所提出的技術指標來組成和選擇電動機控制系統，在閉環(huán)控制的基礎上，能合理、正確地選擇和整定系統靜、動態(tài)參數。另一方面，在當今社會中，自動化控制系統已在各行各業(yè)得到廣泛的應用和發(fā)展，而自動調速控制系統的應用在現代化技術生產中，起著尤為重要的作用，串級調速系統是自動控制系統的主要形式。調速技術不斷發(fā)展，走向成熟化、完善化、系列化、標準化，在可逆脈寬調速、高精度的電氣傳動領域中，仍然難以替代。電力電子技術是電機控制技術發(fā)展的最重要的助推器，電力電機技術的迅猛發(fā)展，促使了電機控制技術水平有了突破性的提高。從80年代中后期起，世界各大電氣公司都在競相開發(fā)數字式調速傳動裝置，直流調速已發(fā)展到一個很高的技術水平：功率元件采用可控硅；控制板采用表面安裝技術；控制方式采用電源換向、相位控制。根據生產機械對電氣傳動系統的要求，由于調速范圍小，采用晶閘管串級調速是較合適的一種“調速節(jié)能”方案。在調速裝置發(fā)生障礙時，先經頻敏變阻器升速，然后通過觸點短接轉子，使電動機全速運行，這樣可以對調速裝置進行檢修而不中斷生產。因為反相位的串入后，立即引起子電流的減少，即而電動機產生的電磁轉矩也隨而減小，于是電動機開始減速，轉差率S增大。因此機械特性的硬度基本不變，但低速時的最大轉矩和過載能力降低，起動轉矩也減小。： 實取：由于轉子整流器與逆變器之間是串聯連接的，若不考慮兩者電流波形與頻率的差別，不考慮換向導電過程的影響，可取電動機轉子線電流與逆變變壓器二次線電流相等，即 ： ： ： 符合設計要求。從起動特性來看，滿足調速裝置直接起動條件。 圖 43 換相過電壓保護電路由前面計算已知變流器件額定電流 查手冊得，電容的耐壓電阻的功率為： 實選油浸電容，660V，12支；法瑯電阻，100W，12支。改善串級調速裝置功率因數的方法有兩類，一類是改變串調系統本身的結構，即利用改進的串級調速裝置；另一類是利用電力電容器來改善功率因數。結構上，交流電流互感器簡單。它將控制電壓的幅度轉化為相應控制角的觸發(fā)脈沖，通過脈沖變壓器使主電路可靠地工作。安裝時嚴格保證電動機和測速發(fā)電機的機軸連接時的同心度。圖 61 機械廠雙閉環(huán)串調系統動態(tài)結構圖轉數反饋系數 ：取轉數最大給定，轉數反饋系數為 轉速負反饋回路比較電壓： 實選：穩(wěn)定電壓為5V的硅穩(wěn)壓管。這樣，只考慮動態(tài)過程時，結構就化為圖63b所示的形式。該圖中 由圖65b可以看出，要把轉速環(huán)校正成典型Ⅱ型系統，無疑地，ASR應采用PI調節(jié)器有共傳遞函數。系統動態(tài)校正所確定的調節(jié)器型式及其參數，只能供系統動態(tài)調試時每個調節(jié)器參數的參考數據。這次設計讓我把所學知識聯系到一起，并應用到實際設計中去，對知識的掌握幫助很大，還有本次設計讓我學會怎么來學習些全新的知識，鍛煉了我的學習能力，為以后工作奠定了基礎。電力拖動自動控制系統[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004[8]廖曉忠北京：中國電力出版社，2012[13]:219241[14]王兆安，.。北京：中國電力出版社，2012 [12]孫余凱現代電力電子基礎[M].北京：清華大學出版社，1995[6] 陳志明另外通過設計我還總結出一些可以改善調速系統功率因素的方法，也沒能在論文中列出，有待于進一步分析研究。系統調試基本上與直流拖動雙閉環(huán)系統相似。根據圖63b，取時，電流環(huán)的等效傳遞函數可近似為 用上述等效環(huán)節(jié)代替圖71中的電流閉環(huán)后，整個調速系統的動態(tài)結構圖便如圖65a所示。實踐證明，若取，則可將其脈動分量衰減到原來的1%左右）。轉速環(huán)的擾動量主要是負載。圖54 轉速檢測環(huán)節(jié)和電壓隔離器6 調節(jié)器的工程設計 調節(jié)系統的工程設計是在已知對系統靜、動態(tài)性能的要求情況下，以頻率法為工具，將系統進行合理簡化，采用設置校正裝置的方法，使整個系統近似成典型的低階結構。本系統采用永磁式直流側速發(fā)電機實現轉速檢測。集成電路觸發(fā)器具有性能可靠、線性度好、功耗低、體積小、用戶使用方便的優(yōu)點，故本系統采用KCZ6集成六脈觸發(fā)組件。 圖51 電流檢測裝置示意圖為了保證檢測精度，電流互感器的鐵心采用軟磁性材料，且在正常工作時不飽和。三相橋式有源逆變器中，交流側有效電流與直流電流之間有著近似的比例關系，即。當線路一旦出現短路故障，能保證在裝置損壞之前，快速切斷短路電流。②壓敏電阻參數根據交流側壓電阻計算方法，實選MY31620/1型1只，其額定電壓為620V，通流容量為1kA，并聯接在逆變變壓器直流側。變壓器二次阻容吸收裝置參數計算如下：阻容裝置采用△接法，計算方法同上，則有 取