課程設計雙閉環(huán)不可逆直流v-m調速系統(tǒng)的設計與仿真(編輯修改稿)
2025-02-09 18:54 本頁面
【文章內容簡介】 31 VM 系統(tǒng)原理對于要求在一定范圍內無級平滑調速的系統(tǒng)來說，自動控制的直流調速系統(tǒng)往往以調壓調速為主，根據晶閘管的特性，可以通過調節(jié)控制角α大小來調節(jié)電壓。當整流負載容量較大或直流電壓脈動較小時應采用三相整流電路，其交流側由三相電源供電。三相整流電路中又分三相半波和全控橋整流電路，因為三相半波整流電路在其變壓器的二次側含有直流分量，故本設計采用了三相全控橋整流電路來供電， 該電路是目前應用最廣泛的整流電路，輸出電壓波動小，適合直流電動機的負載，并且該電路組成的調速裝置調節(jié)范圍廣，能實現電動機連續(xù)、平滑地轉速調節(jié)、電動機不可逆運行等技術要求。圖32 主電路原理圖三相全控制整流電路由晶閘管VTVTVT5接成共陰極組，晶閘管VTVTVT2接成共陽極組，在電路控制下，只有接在電路共陰極組中電位為最高又同時輸入觸發(fā)脈沖的晶閘管，以及接在電路共陽極組中電位最低而同時輸入觸發(fā)脈沖的晶閘管，同時導通時，才構成完整的整流電路。 為了使元件免受在突發(fā)情況下超過其所承受的電壓電流的侵害，在三相交流電路的交、直流側及三相橋式整流電路中晶閘管中電路保護有電壓、電流保護。一般保護有快速熔斷器，壓敏電阻，阻容式。 在一般情況下，晶閘管裝置所要求的交流供電電壓與電網電壓往往不一致；此外，為了盡量減小電網與晶閘管裝置間的相互干擾，要求它們相互隔離，故通常均要配用整流變壓器。變壓器額定參數計算主要是根據給定的電網相電壓有效值、已確定的整流電路形式、負載條件、直流輸出電壓和功率來計算變壓器二次側相電壓、相電流和一次測電流，以及變壓器二次側容量和一次側容量。1）變壓器二次側相電壓U相電流I2和一次側電流I1式中：為負載的額定電壓，取230V為整流元件的正向導通壓降，取1Vn為電流回路所經過的整流元件的個數，橋式電路取2A為理想情況下時，為實際電壓與理想空載電壓比，為最小移相角，取C為線路接線方式系數，為變壓器阻抗電壓比，為二次側允許出現的最大電流與額定電流之比， 所以將數據代入輸出電壓平均值==，取250V ==A，取170A忽略變壓器勵磁電流，可計算變壓器一次側相電流為2）變壓器二次側容量和一次側容量忽略變壓器勵磁功率，則三相橋式相控整流電路整流變壓器二次側容量和一次側容量相等選擇晶閘管元件主要根據是晶閘管整流裝置的工作條件，計算管子電壓、電流值，正確確定晶閘管型號規(guī)格，以得到滿意的技術經濟效果。已知的電壓，對于三相橋式全控整流電路，可知晶閘管最大承受正反向電壓峰值，考慮一定的安全裕量，則有,取650V按平波電抗器電感量足夠大、電流連續(xù)且平直考慮，則流過晶閘管的電流有效值=,取130A 根據上述計算，查閱相關手冊，可選擇型號為KK506的晶閘管。晶閘管原件有很多優(yōu)點，但與其它電氣設備相比，由于元件的擊穿電壓較接近運行電壓，熱時間常數小，因此過電壓，過電流能力差，短時間的過電流，過電壓都可能造成元件損壞。為使晶閘管裝置能正常工作而不損壞，只靠合理選擇元件還不行，還要十分重視保護環(huán)節(jié)，因此在晶閘管裝置中，必須采取適當的保護措施。1）交流側過電壓保護主電路交流側過電壓保護選擇阻容保護和壓敏電阻保護，并且均采用Y接法。阻容保護電容值可由下式計算式中：為變壓器二次側線電壓：為變壓器空載電流百分數，一般取2%~10%。取C=電容C耐壓值 ，取=300V，故可以選擇金屬化紙介電容器。電阻值可由下式計算，取R=4電阻功耗，取=18W，因此R可選擇線繞電阻。壓敏電阻標稱電壓式中，為電網電壓波動系數，取380V壓敏電阻通流容量的選擇原則是壓敏電阻允許通過的最大電流應大于泄放浪涌電壓時流過壓敏電阻的實際浪涌峰值電流。通流容量，取5KA。根據上述計算選擇用MY31—380/5型壓敏電阻。2）晶閘管兩端過電壓保護晶閘管兩端過電壓保護采取阻容保護，電阻、電容值可根據晶閘管額定電流來直接選擇經驗數據，見下表晶閘管額定電流1000500200100502010電容（μF）21電阻（Ω）2510204080100由上表知，C=，R=10電容耐壓值 ，取為400V電阻功率取為2W。電容可選用3）過電流保護過電流保護采用晶閘管串聯快速熔斷器方案。，由于流過晶閘管的有效電流值=130A，故選熔體電流為75A的快速熔斷器。查閱手冊，選用RS3型。4）直流側過電壓保護直流側由于是電感性負載,故在某種情況下,有可能會造成晶閘管硬開通而損壞。為避免它，故在直流負載兩端并接壓敏電阻來保護。選擇根據標準電壓和通流容量通過查表可得出：。 故查表得壓敏電阻型號規(guī)格為MY31460/。 1）維持電流連續(xù)的臨界電感值，取=2）電動機電感量按下式計算式中，、分別為直流電動機電壓、電流和轉速的額定值，p為電動機磁極對數；為計算系數，一般無補償電動機取8~12快速無補償電動機取6~8，有補償電動機取5~6。本例取=10，得=H 3）整流變壓器每
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