【正文】 ......................................................................................... 11 最大直流整流電流 ......................................................................................................... 12 最大直流整流電阻 ......................................................................................................... 12 定子電阻 ......................................................................................................................... 12 電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩 ............................................................................................................. 13 4 硬件元件的選擇 ........................................................................................................................ 14 整流二極管的選擇 ......................................................................................................... 14 整流二極管電壓的選擇 ...................................................................................... 14 整流二極管電流 的選擇 ...................................................................................... 14 逆變變壓器的參數(shù)計(jì)算 ................................................................................................. 15 概述 ...................................................................................................................... 15 逆變壓器二次側(cè)參數(shù)的初步計(jì)算 ...................................................................... 15 逆變變壓器計(jì)算 .................................................................................................. 17 硅整流元件及晶閘管的選擇 ......................................................................................... 18 參數(shù)計(jì)算 .............................................................................................................. 18 調(diào)速系統(tǒng)的保護(hù) .................................................................................................. 19 平波電抗器電感量的計(jì)算 ............................................................................................. 21 轉(zhuǎn)子直流回路平波電抗器的作用 ...................................................................... 21 電感的計(jì)算 .......................................................................................................... 21 5 雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的參數(shù)計(jì)算 .................................................................................................... 23 雙閉環(huán)系統(tǒng)靜態(tài)參數(shù)計(jì)算 ............................................................................................. 23 雙閉環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)參數(shù)計(jì)算 ......................................................................................... 24 啟動(dòng)方式的確定 ............................................................................................................. 26 6 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................................................................................................... 27 供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) ..................................................................................................... 27 調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) ......................................................................................................... 29 系統(tǒng)總設(shè)計(jì)圖 ................................................................................................................. 30 7 結(jié)束語 ........................................................................................................................................ 31 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................................... 32 1 前言 背景 現(xiàn)代工業(yè)的電力拖動(dòng)一般都要求局部或全部的自動(dòng)化，因此必然要與各種控制元件組成的自動(dòng)控制系統(tǒng)聯(lián)系起來，而電力拖動(dòng)則可視為自動(dòng)化電力拖動(dòng)系統(tǒng)的簡稱。 隨著近代電力電了技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用，自動(dòng)化電力拖動(dòng)正向著計(jì)算機(jī)控制的生產(chǎn)過程自動(dòng)化的方向邁進(jìn)。 控制理論廣泛用于電力電子技術(shù)中，它使用電力電子裝置和系統(tǒng)的性能不斷滿足人們?nèi)找嬖鲩L的各種需求。如果要設(shè)法回收轉(zhuǎn)差功率，就需要在異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子側(cè)施加控制，此時(shí)可以采用繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)。 若采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和 PI 調(diào)節(jié)器的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)雖然可以在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的條件下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差，不過當(dāng)對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能要求較高，例如要求快速起制動(dòng)，突加負(fù)載動(dòng)態(tài)速降小等等，單閉環(huán)系統(tǒng)難以滿足要求，因?yàn)樵趩伍]環(huán)系統(tǒng)中不能 完全按照需要來控制動(dòng)態(tài)過程的電流或轉(zhuǎn)矩，在單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，只有電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)是專門用來控制電流的，但它只是在超過臨界電流值以后，靠強(qiáng)烈的負(fù)反饋?zhàn)饔孟拗齐娏鞯臎_擊，并不能很理想地控制電流的動(dòng)態(tài)波形，當(dāng)電流從最大值降低下來以后，電機(jī)轉(zhuǎn)矩也隨之減少，因而加速過程必然拖長。若在轉(zhuǎn)子回路中引入一個(gè)頻率與轉(zhuǎn)子電勢相同，而相位相同或相反的 附電勢 addE 則轉(zhuǎn)子電流為 ? ? ）（式常數(shù) 12202 0 ??? ?? rr addr sXR EsEI ? 式中： rR ：轉(zhuǎn)子回路電阻； 0rsX ：轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子繞組每相漏抗 ； 0rE ：轉(zhuǎn)子開路相電勢 ； 電動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)差率 s很小，故 rR ≥ 0rsX 。用靜止的可控整流器，例如，晶閘管可控整流器，以獲得可調(diào)直流靜止可控整流器又稱 VM 系電壓。因三相橋式全控整流電壓的脈 動(dòng)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(yīng)減少約一半，這是三相橋式整流電路的一大優(yōu)點(diǎn)。 考慮到異步電動(dòng)機(jī)輸出的最大轉(zhuǎn)矩的降低，功率因數(shù)的降低和轉(zhuǎn)子損耗增大等因素，不論對(duì)于新設(shè)計(jì)的或是改造的都應(yīng)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的容量進(jìn)行重新選擇的計(jì)算， 串極 調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)的容量 P 計(jì)算如下： 式中 ， iK —— 串極 調(diào)速系數(shù)，一般取 左右。對(duì)于元件不要串聯(lián)時(shí)取 1 ； 由上式可見，整流二極管所承受的最高電壓與最低電壓與系統(tǒng)的調(diào)速范圍D 有關(guān)， 調(diào)速范圍越高，元件承受的電壓越高 。121 考慮到換相重疊角 ? 的影響，并經(jīng)線性 化處理，上式中 Idn 為 AAI I ndn 3 2 ????? 則 mNmNM kn ?????????? ??????? ?????? 7 0 0 64 4 2 8 4 5 0 05 6 ? 轉(zhuǎn)矩降低系數(shù)為 9 1 7 8 ??? MMKnknM （ 5） 串極 調(diào)速狀態(tài)運(yùn)行時(shí)最高轉(zhuǎn)速的確定 直流回路總等效電阻為 XrrrR TdTM mXm ?? 222 ?????? 式中 ， 電動(dòng)機(jī)折算到直流側(cè)的等效電阻，可按功率相等的原則進(jìn)行折算，即 ? ? ? ? ? ?rIrIrrI MnMdnn 323 22239。抑制過電壓的方法不外乎三種：用非先行元件限制過電壓 的幅度；用電阻消耗產(chǎn)生過電壓的能量；用儲(chǔ)能元件吸收產(chǎn)生過電壓的能量。F的鋁電解電容器。 晶閘管及整流二極管兩端的過電壓保護(hù) 查 表 52； 晶閘管額定電流 /μA 10 20 50 100 200 500 1000 電容 /μF 1 2 電阻 /Ω 100 80 40 20 10 5 2 表 52 壓敏電阻保護(hù)的接法 抑制晶閘管關(guān)斷過電壓一般采用在晶閘管兩端并聯(lián)阻容保護(hù)電路方法。 （ 3）電壓和電流上升率的限制 電壓上升率 ：正相電壓上升率 較大時(shí)，會(huì)使晶閘管誤導(dǎo)通。 限制 和 的電感，可采用空心電抗器，要求 L≥（ 20～ 30） μH；也可采用鐵心電抗器， L 值可偏大些。? 取 ?? kR 100 24 ???? kR n 9 9 01099 若取 11039。 取 ufC i 10 ? 則 msmsCRT ii 1104 000 ???? msTTT Vii ?????? 令 msT Lni ??? 故， FRCRKRTKKLKiiiiiifiVi20?????????????? 速度環(huán)參數(shù)計(jì)算 由于系統(tǒng)要求抗擾性能及跟隨性能好，轉(zhuǎn)速環(huán)按典型Ⅱ型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，且取 h=5。而阻感負(fù)載時(shí) ， 由于電感的作用，使得負(fù)載電流波形變得平直，當(dāng)電感足夠大的時(shí)候，負(fù)載電流的波形可近似為一條水平線。這表明，帶阻感負(fù)載時(shí)，三相橋式全控整流電路的 α 角移相范圍為 90o。 通過本次設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了我對(duì)調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用知識(shí)的掌握，同時(shí)了解了目前工業(yè)生產(chǎn)中數(shù)字化系統(tǒng)的重要性，鞏固了我的專業(yè)課知識(shí)，使自己受益匪淺。 由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請(qǐng)各位老師和 批評(píng)和指正！ 32 參考文獻(xiàn) [1]陳 伯石 .電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [2]顧 繩谷 .電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)上冊(cè) [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 2000 [3]陳 治明 .電力電子器件 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1992 [4]王 兆安 .電力電子變流技術(shù) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [5]張 明勛 .電力電子設(shè)備和應(yīng)用手冊(cè) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1992 [6]顧