【正文】 39。速度調(diào)節(jié)器用來控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，電流調(diào)節(jié)器用以控制直流回路電流，由于他們只控制一個(gè)物理量，所以被控制的參數(shù)很容易調(diào)整。通常在額定電流的 倍以內(nèi)。 BR1 和 BR2橋式電路起整流的作用。 防止 tu dd/ 造成誤導(dǎo)通的方法是在每個(gè)橋臂上串接一個(gè)電抗器 L。裝設(shè)在交流側(cè)對雙閉環(huán)控制的異步電動(dòng)機(jī)串級調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 17 器件短路和直流側(cè)短路都起保護(hù)作用，但因正常時(shí)流過快速容斷器的電流大于流過晶閘管的電流，故應(yīng)選用額定電流較大的快速熔斷器，這樣在過電流時(shí)對晶閘管的保護(hù)作用就減弱了，裝設(shè)在直流側(cè)只對負(fù)載短路或過載起保護(hù)作用，對器件短路不起保護(hù)作用；與晶閘管直接串聯(lián)，則因流過它們的電流相同，所以對晶閘管的保護(hù)作用最好。 (3)直流側(cè)過電壓保護(hù)措施 直流側(cè)的過電壓主要是由感性負(fù)載的通斷以及電源側(cè)或負(fù)載側(cè)侵入的浪涌電壓引起的。 晶閘管保護(hù)裝置的參數(shù)計(jì)算 過電壓保護(hù) （ 1）交流側(cè)過電壓保護(hù) 常用的交流測過電壓保護(hù)措施有阻容保護(hù)和非線性電阻保護(hù)。 121101 () 考慮到換相重疊角 ? 的影響，并經(jīng)過線性處理，上式中 dnI 為： AII ndn 3 2 ????? () 即 )( ????????? ??????? NT kn ?() 轉(zhuǎn)矩降低系數(shù) ??? nKnM TTK () 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 5）串級調(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 TMdTM XmXmrrrR ?? 222 ?????? （ ） 式中電動(dòng)機(jī)折算到直流側(cè)的等效電阻，可按功率相等原則進(jìn)行折算，即 ? ? ? ? ? ?MnMdnn rIrIrrI 3239。則負(fù)載所得到的機(jī)械功率 PL 應(yīng)是異步電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)兩者軸上輸出功率之和，并恒等于電動(dòng)機(jī)定子出入功率， 而與電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的轉(zhuǎn)速無關(guān)。兩個(gè)整流裝置的電 壓 dU 與 iU 的極性以及電流 dI 的方向如圖所示。 20 世紀(jì) 60 年代以來，由于高壓大電流晶閘管的出現(xiàn)，串級調(diào)速系統(tǒng)獲得了空前的發(fā)展。 60 年代中期， 和 就提出了一種將繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差功率進(jìn)行整流，然后經(jīng)過晶閘管逆變器將整流后的轉(zhuǎn)差功率逆變?yōu)殡娋W(wǎng)頻率的交流功率，并將其反饋到電動(dòng)機(jī)的定子輔助繞組中的晶閘管串級方案，稱為 “定子反饋 ”方案，而把通過變壓器（逆變變壓器）將轉(zhuǎn)差功率反饋到電網(wǎng)（常規(guī)的晶閘管串級）稱為 “電網(wǎng)反饋 ”方案。為此可在整流轉(zhuǎn)子的直流回路中寫出以下的電動(dòng)勢平衡方程式： RIUU did ?? （ ） RIUKsEK dT ?? ?c o s22201 （ ） 式中： 1K 2K 與兩個(gè)整流裝置的電壓整流系數(shù) iU 逆變器輸出電壓 TU2 逆變變壓器的次級相電壓 ? 晶閘管逆變角 R 轉(zhuǎn)子直流回路的電阻 當(dāng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，可以近似認(rèn)為 dI 為恒值。所以這種機(jī)械串級調(diào)速系統(tǒng)屬于恒功率調(diào)速，其特點(diǎn)是系統(tǒng)在低速時(shí)能夠產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩輸出，因而適用于一些需要低速大轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)的場合。3 2221222 ??????????? () 得 )39。阻容保護(hù)主要用于吸收操作過電壓，非線性電阻保護(hù)主要用于抑制浪涌過電壓。為了使其達(dá)到快速性，采用壓敏電阻做過電壓保護(hù)，其標(biāo)稱電壓為： VUSUU ndmA 1 6 4 3~1 4 7 )2~()2~()2~( 2m a x1 ???????? （ ） 取 VUmA 15001 ? 根據(jù)計(jì)算可以選擇壓敏電阻的型號為 MYG32D911K 型號。因此選擇圖 的連接方式： ABC1 3 546 2 圖 過電流保護(hù) 快速熔斷器 選擇應(yīng)注意： （ 1）快速熔斷器的額定電壓應(yīng)大于線路正常工作電壓的有效值。利用 R、 C、 L串聯(lián)電路的濾波特性，使晶閘管上的電壓缺口變平，從而把 tu dd/ 降低到晶閘管的斷態(tài)電壓臨界上升率 tu dd/ 以下。 C5 為整流前濾波， C7 為整流后濾波。引起電動(dòng)機(jī)過載的原因很多，如負(fù)載的突然增加，缺相運(yùn)行以及電 網(wǎng)電壓降低等。這兩個(gè)調(diào)節(jié)器互相聯(lián)系，互相制約，使系統(tǒng)對于給定的電流、速度都是無靜差的。 ?? ni KK ?? KRi 125039。 電流環(huán)： 12539。隨著電流調(diào)節(jié)器的輸出增加， ? 角向090 方向變化。選擇額定電流為 355A、額定電壓為 的熔斷器，其型號 過載保護(hù) 過載是指電動(dòng)機(jī)在大于其額定電流的情況下運(yùn)行，但過載電流超過額定電流的倍數(shù)要小些。而 —Up 就被稱作負(fù)偏移電壓，由固態(tài)三端穩(wěn)壓器 7915 產(chǎn)生。 （ 2）晶閘管換相對產(chǎn)生的 tu dd/ 晶閘管整流電路在換相重疊角期間，兩相晶閘管同時(shí)導(dǎo)通，相當(dāng)于線電壓短路，使電源電壓出現(xiàn)缺口，產(chǎn)生很大的 tu dd/ ?？焖偃蹟嗥骺梢匝b設(shè)在交流側(cè)、直流側(cè)，或與晶閘管直接串聯(lián)。 標(biāo)稱電壓： VUU TmA 21 ????? （ ） 流通量： 應(yīng)大于實(shí)際可能產(chǎn)生的浪涌電流值，一般取 5 KA 以上； 根據(jù)以上計(jì)算可以得知壓敏電阻的型號為 MYG32D511K 型號 。 選取平波電抗器：當(dāng) AId ? 時(shí)的電感量為 11mH, AId ? 時(shí)電感量不小于 22mH。39。 雙閉環(huán)控制的異步電動(dòng)機(jī)串級調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5 從功率傳遞角度看，如果忽略調(diào)速系統(tǒng)中所有的電氣與機(jī)械損耗，認(rèn)為異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差功率全部為直流電動(dòng)機(jī)所接受，并以 PMD 的形式從軸上輸出給負(fù)載。工作在逆變狀態(tài)的三相可控裝置 UR 除提供一可調(diào)的直流輸出電壓 iU 作為調(diào)速所需的附加電動(dòng)勢外，還可將經(jīng) UR 整流后輸出的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差功率逆變回饋到交流電網(wǎng)中。 First of all, according to the design requirements to determine the structure of control scheme and the main circuit. In the determination of the main circuit and the closed loop system. Focus is on the circuit element parameters calculation and device type selection. Including rectifier transformer, rectifier devices, flat wave reactor, protection circuit and the current and speed regulator parameter calculation, so as to achieve the design requirements. Mapped the plete double closed loop control of asynchronous motor cascade speed regulation system, the main wiring diagram, control circuit diagram, the modeling and Simulation of MATLAB proved that the system meets the design requirements and plete and has good disturbance rejection properties and tracking performance, small overshoot. Keywords: the main circuit； cascade control； Speed range； slip ratio. III 目錄 摘要 ................................................................................................................................. I Abstract ..........................................................................................................................II 1 緒論 ............................................................................................................................. 1 串級調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r ............................................................................. 1 本次設(shè)計(jì)的目的 ............................................................................................. 1 2 本系統(tǒng)串級調(diào)速方案的比較和選擇 ......................................................................... 3 串級調(diào)速原理 .................................................................................................. 3 串級調(diào)速方案論證 .......................................................................................... 4 電氣串級調(diào)速 ....................................................................................... 4 機(jī)械串級調(diào)速 ....................................................................................... 4 串級調(diào)速方案選擇 ............................................................................... 5 3 本系統(tǒng)主電路的設(shè)計(jì) ................................................................................................. 6 本系統(tǒng)主電路的組成及工作原理 .................................................................. 6 本系統(tǒng)主電路元器件參數(shù)計(jì)算及型號選擇 .................................................. 6 異步電動(dòng)機(jī)的選擇 ............................................................................... 6 逆變變壓器的參數(shù)計(jì)算與選擇 ........................................................... 9 硅整流元件及晶閘管的選擇 ............................................................. 10 平波電抗器電感量的計(jì)算與選擇 ..................................................... 11 晶閘管保護(hù)裝置的參數(shù)計(jì)算 ........................................................................ 12 過電壓保護(hù) ......................................................................................... 12 過電流保護(hù) ......................................................................................... 16 電流上升率的限制 ............................................................................. 17 電