【正文】 ，它對應(yīng)著理想空載最低轉(zhuǎn)速，則按三相橋式整流接時，轉(zhuǎn)子最大整流電勢為 ESEDld 2m a a x ? （ 31） 由于 DnnnS l 110 m in00m a x ???? （ 32） 式中 D—— 調(diào)速范圍； Smax—— 最大轉(zhuǎn)差率（或稱最大調(diào)速深度）。 如果變壓器中點不與電網(wǎng)中點相連，則三次諧波沒有回路，逆變變壓器的激磁電流中也就沒有三 次諧波分量。兩組逆變器可以互為備用，一組有故障時，另一組仍能單獨投入正常運行。 本系統(tǒng)主要由主電路和控制電路兩部分組成。但在設(shè)計中也存在許多不足之處，如控制系統(tǒng)的設(shè)計中的觸發(fā)電路和保護電路，在設(shè)計過程中沒能詳細(xì)的介紹計算元器件的過程等等。本系統(tǒng)采用了具有電流內(nèi)環(huán)和速度外環(huán)的典型雙閉環(huán)自動調(diào)速系統(tǒng) —— 晶閘管控 制雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。在 20世紀(jì)的大部分年代里，約占整個電力拖動容量的不變速拖動系統(tǒng)都采用交流電機，而只占 20%的高控制性能可調(diào)速拖動系統(tǒng)則采用直流電機，這似乎已經(jīng)成為一種舉世公認(rèn)的格 局。 關(guān)鍵詞 ：串級調(diào)速 交流調(diào)速 雙閉環(huán) 穿孔軋機 PI調(diào)節(jié)器 Abstract Adopting thyristor cascade speed control in perforation rolling mill, can reach the purposes of energysaving and speed–adjusting, wherefore this topic take on practical application value. According to the electric driving system requirement of perforation rolling mill, slipping feedback type cascade speed control mode the is selected, speed governing system which is high efficiency, is able to better satisfy cogging force overload capacity and the require of static and dynamic characteristics. The system use double closed loop automatic speed regulation system which has current internal loop and velocity external loop, integrated flipflop circuit and prehensive overflowing and overvoltage protection electronic circuit. Both at given process engineering and technical requirement ， calculate current rectifier, inverter and double looplocked dynamic parameter etc. The design of the adjuster is the system design39。根據(jù)穿孔軋機對電氣傳動系統(tǒng)的要求，本文選擇了轉(zhuǎn)差回饋型的串級調(diào)速方式，調(diào)速系統(tǒng)效率高，能較好的滿足轉(zhuǎn)矩過載能力和靜、動態(tài)特性的要求。經(jīng)過５０年的建設(shè)、生產(chǎn)和科研，我國無縫管已是產(chǎn)品品種、規(guī)格齊全，其產(chǎn)品的用途覆蓋了地質(zhì)、石油、冶金、煤炭、化工、汽車、船舶、電站以及軍工、航空航天、核能等行業(yè)，為國家經(jīng)濟建設(shè)和國防安全做出了巨大的貢獻。經(jīng)過十年左右的努力，到了 80年代大見成效，一直被認(rèn)為是天經(jīng)地義的交直流拖動的分工被逐漸打破，高性能交流調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用的比重逐年上升。選用的觸發(fā)電路主要是以 KJ004 集成觸發(fā)器為核心，并對電路進行觸發(fā)的六脈沖觸發(fā)實用電路；調(diào)節(jié)裝置包括電流調(diào)節(jié)器和速度調(diào)節(jié)器的設(shè)計；過流過壓保護裝置主要包括直流電壓變化器、過壓和過流保護環(huán)節(jié)和綜合保護電路。采用串級調(diào)速后，按電動機的臨界轉(zhuǎn)矩值降低為原來的 %計算 [1]，本電動機仍近似具有2倍（ ?? ）的轉(zhuǎn)矩過載能力，能夠滿足工藝 所提出的要求。根據(jù)轉(zhuǎn)子開路電壓和調(diào)速范圍的要求，本系統(tǒng)之逆變變壓器的副邊線電壓應(yīng)為 727伏（詳見第三章的計算）。主電路原理圖見附錄 1。為了避免出現(xiàn)這種現(xiàn)象，逆變變壓器的一次繞組一般應(yīng)接成三角形，以使激磁電流的三次諧波在三角形中以環(huán)流形式存在，從而使二次繞組的感應(yīng)電勢是正弦的。 關(guān)于最小逆變角的確定，對于只運行在電動狀態(tài)的串級調(diào)速系統(tǒng)，一般取 ??30min? （ 37） 因此，每一臺逆變變壓器的二次線電勢便可由上式 36得到： 3 6 28 6 9 4 0311c o s11m in?? ?????? ???????? ?? ? DBEDE （伏） 逆變變壓器容量的計算 逆變變壓器的容量，可有兩種近似的計算方法，一 種是根據(jù)已選定的電動機容量，來近似確定逆變變壓器的容量；另一種是根據(jù)逆變變壓器二次側(cè)等效線電流 BI（但對具有平方轉(zhuǎn)矩的泵類設(shè)備，則應(yīng)按最高轉(zhuǎn)速所對應(yīng)的最大電流進行計算）和二次最高線電勢 BE 來確定。 晶閘管額定電流與并聯(lián)支路數(shù)的確定 標(biāo)定的晶閘管額定電流 [4]，是指正弦半波（導(dǎo)通角為 ?180 ）電流的平均值，而表征元件發(fā)熱的應(yīng)該是電流的有效值，正弦半波電流的平均值為 ???? ? mmF IttdII ?? ? s in21 0 （ 313） 有效值 ? ? 2s i n21 20 mm ItdtII ?? ? ??? ? （ 314） 由式 313 和 314 得 FII ? （ 315） 對于三相橋式電路， dI 是額定整流電流，與 FI 的關(guān)系如下 ddF III 1 ?? （ 316） 轉(zhuǎn)子的額定線電流為 1255 安，所以 2 5 ???FI 安，所以選擇標(biāo)定的晶閘管額定電流應(yīng)大于 安。 每個橋臂上串聯(lián)的硅整流元件數(shù) sn ，也可以根據(jù)式 312確定為 R R MJYDUWR R MJYDUWsVKEDKKVKESKKn 2112m a x ?????? ??? （ 318） 式中 UK —— 電壓儲備系數(shù)，其值一般取 ~2左右； DE2 —— 轉(zhuǎn)子線電壓峰值； maxS —— 最大轉(zhuǎn)差率（即調(diào)速深度）； RRMV —— 二極管反向重復(fù)峰值電壓； WK —— 考慮網(wǎng)壓升高而引入的系數(shù)，其值可取為 ； JYK —— 均壓系數(shù)，一般取為 ； ??????????????? ??R R MJYDUWs VKEDKKn 即每個橋臂上串聯(lián)的硅整流元件數(shù)為 1個。 （ 2）電抗器應(yīng)能保證串級調(diào)速系統(tǒng)中的逆變器不產(chǎn)生嚴(yán)重的提前短路現(xiàn)象。 )22( 2 BDdLBd LLIEL ??? （毫亨） （ 320） 式中 dLI —— 電流連續(xù)臨界值，其值可根據(jù)具體情況選取，常取電動機額定電流的 5%~10%； BE2 —— 逆變變壓器的二次相電勢； DL —— 折算到轉(zhuǎn)子側(cè)的電動機每相漏抗； BL —— 折算到二次側(cè)的變壓器每相漏抗。因 此，對于串級調(diào)速系統(tǒng)，為了保證顛覆時不致?lián)p壞元件和設(shè)備，常采用快速熔斷器 [6]和在直流回路中加入快速開關(guān)，以進行過電流保護。 為了避免法身上述情況，在操作順序上應(yīng)考慮過壓問題，為此，在事故或正常停車時轉(zhuǎn)子回路或直流回路斷開以前，應(yīng)考慮向轉(zhuǎn)子接入電阻，以提供一條轉(zhuǎn)子閉合通路，然后再斷開定子電流。下面分別說明各環(huán)節(jié)的工作原理。該 6 伏電壓送至下一級綜合保護電路中去。據(jù)日本有關(guān)資料介紹，在瞬時停電中，持續(xù) ~ 秒的瞬時停電占全部停電的 84%，持續(xù) 1秒以上的只占百分之幾。如圖 46所示為 KJ004[5]電路原理圖： 如圖 46KJ004原理圖，其中點劃線框內(nèi)為集成電路部分。 觸發(fā)電路的定相 向晶閘管整流電路供電的交流側(cè)電源通常來自電網(wǎng)，電網(wǎng)電壓的頻率不是固定不變的，而是會在允許范圍內(nèi)有一定的波動。 圖 48 三 相全控橋中同步電壓與主電路電壓關(guān)系示意圖 對于晶閘管 VT 1，其陽極與交流側(cè)電壓 U2相接，可簡單表示為 VT1 所接主電路電壓為 +U2， VT l的觸發(fā)脈沖從 0176。鋸齒波的中點與同步信號的 30176。 確定為鋸齒波的中點，鋸齒波向前向后各有 90176。與的 0176。 從加在晶閘管上的電源電壓中取得反映電源電壓的頻率和相位信息，并將其作用于觸發(fā)脈沖的產(chǎn)生電路，從而使所產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖能和電源主電壓保持固定的相位關(guān)系。即用同步電壓 U2與觸發(fā)電路 U2端相接， V2與 V2， W2與 W2相接即可。同步變壓器的設(shè)計及連接在設(shè)計圖上。 因此， 532 730836)1( ?????? LTN UEK ?。 三相橋式有源逆變器中，交流側(cè)有效電流 BI 與直流電流 dI 之間存在著近似的比例關(guān)系 dxB II ? 。 在使用電流互感器 時，特別需要注意的是，電流互感器的副邊不能開路，否則副邊將產(chǎn)生高壓，導(dǎo)致?lián)舸┒O管，甚至危及人身安全。 圖 54 電流環(huán)按三階工程最佳計算時的框圖 a— 框圖； b— 簡化框圖 因為圖 54b 所示框圖所對應(yīng)的 系統(tǒng)，具有三階工程最佳的典型結(jié)構(gòu)，所以電流調(diào)節(jié)器應(yīng)采用 PI 調(diào)節(jié)器，其微分和積分時間常數(shù)分別為 ????????????????????TKTTTKTTTKKKTTKTTTTTxLiDPLfILfINLxifID2)(88)(442020 (55) 校正后，閉環(huán)的傳遞函數(shù)為 1488 14)( )()( 2233 ??? ???? ??? ? STSTST STSU SUSG gIfI 由圖 54b 可得 )(sId 與 )(sUgI 之間的傳遞函數(shù)為 fIfIgId KSTSTSTST STSU SISG 11488 14)( )()( 2233 ????? ??????? 由于 ?T 和 fIT 都是最小時間常數(shù)，故可忽略上式中含有 ?T 二次冪以上的各項，此時，上式可簡化 ? ?141)4(1)()()(???????STSTTKSUSISG fIfIgId 為了消除上式中“ 1)4( ??? STT fI ”項所產(chǎn)生的微分作用，以避免超調(diào)量過大，需要再加置一個時間常數(shù)為 STT fI)4( ?? 的給定濾波器，其傳遞函數(shù)為 ? ? 1)4( 1 ??? ? STTSG fIdL （ 56） 這樣，電流環(huán)等 效傳遞函數(shù)就變?yōu)? 141)( ???STKSG fII (57) 電流調(diào)節(jié)器及給定濾波器參數(shù)的確定 電流環(huán)反饋強度和電流反饋濾波器： 電流反饋強度，在電流的最大值 maxdI 為 時，使電流反饋信號 fIU 為 8 伏，等于速度調(diào)節(jié)器的最大輸出電壓，所以電流反饋強度為： 8 ????fIK 伏 /安 電流反饋濾波器的時間常數(shù) fIT 取為 2 毫秒，這樣，電流反饋環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為 ???? SST KG fI fIfI 電流反饋的濾波電容 1020 31 ????? RIC fIfI微法，取為 微法。 測速發(fā)電機分直流測速發(fā)電機和交流測速發(fā)電機兩種。根據(jù)本系統(tǒng)的具體情況，取速度濾波反饋的時間常數(shù) fnT 為 秒。 圖 59 速度調(diào)節(jié)器線路圖 第六章 系統(tǒng)仿真 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)交流調(diào)速系統(tǒng)的主電路模型 [16]主 要由交流電源、同步脈沖觸發(fā)器、晶閘管直流橋、平波電抗器、交流電動機等部分組成。 圖 62 雙閉環(huán)仿真結(jié)果計算機畢業(yè)設(shè)計購買 工科畢業(yè)設(shè)計代做 : 開題 : 結(jié)束語 本學(xué)期經(jīng)過四個月的學(xué)習(xí)與研究，終于完成了本系統(tǒng)的設(shè)計，進一步將理 論知識與實踐相結(jié)合，鍛煉了研究能力和動手能