畢業(yè)設(shè)計(jì)-電流與轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究(編輯修改稿)
2025-02-12 23:00 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 45 ≥500 / 40～+250 ≤3.0 B1 SZ13 晶閘管的保護(hù) ： 晶閘管的保護(hù)電路，大致可以分為兩種情況：一種是在適當(dāng)?shù)牡胤桨惭b保護(hù)器件，例如， RC 阻容吸收回路、限流電感、快速熔斷器、壓敏電阻或硒堆等。再一種則是采用電子保護(hù)電路，檢測(cè)設(shè)備的輸出電壓或輸入電流，當(dāng)輸出電壓或輸入電流超過(guò)允許值時(shí)，借助整流觸發(fā)控制系統(tǒng)使整流橋短時(shí)內(nèi)工作于有源逆變工 作狀態(tài)，從而抑制過(guò)電壓或過(guò)電流的數(shù)值。 （ 1） 晶閘管的過(guò)流保護(hù) 晶閘管設(shè)備產(chǎn)生過(guò)電流的原因可以分為兩類(lèi) :一類(lèi)是由于整流電路內(nèi)部原因 ；另一類(lèi)則是整流橋負(fù)載外電路發(fā)生短路而引起的過(guò)電流，另外，如整流變壓器中心點(diǎn)接地，當(dāng)逆變負(fù)載回路接觸大地時(shí)，也會(huì)發(fā)生整流橋相對(duì)地短路。 ，即整流橋內(nèi)部原因引起的過(guò)流，以及逆變器負(fù)載回路接地時(shí)，可以采用第一種保護(hù)措施，最常見(jiàn)的就是接入快速熔短器的方式。 對(duì)于第二類(lèi)過(guò)流，即整流橋負(fù)載外電路發(fā)生短路而引起的過(guò)電流，則應(yīng)當(dāng)采用電子電路進(jìn)行保護(hù)。 （ 2） 晶閘 管的過(guò)壓保護(hù) 晶閘管設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)受到由交流供電電網(wǎng)進(jìn)入的操作過(guò)電壓和雷擊過(guò)電壓的侵襲。同時(shí)，設(shè)備自身運(yùn)行中以及非正常運(yùn)行中也有過(guò)電壓出現(xiàn)。 RC 阻容吸收回路，以及用壓敏電阻或硒堆等非線(xiàn)性元件加以抑制。 。 平波 電抗器 的選擇 及計(jì)算 平波電抗器：平波電抗器用于整流以后的直流回路中。整流電路的脈波數(shù)總是有限的，在輸出的整直電壓中總是有紋波的。這種紋波往往是有害的，需要由平波電抗器加以抑制。 平波電抗器的電感量一 般按低速輕載時(shí)保證電流連續(xù)的條件來(lái)選擇。 對(duì)于三相橋式整流電路 ：（參考課程設(shè)計(jì)一數(shù)據(jù)） L=又因?yàn)橐话?Idmin 為電動(dòng)機(jī)額定電流的 5%~10%，這里去 10%。 In= 因此： L= U2/ 6 Ud=Cen+IdR= 1600+ = U2=Ud/=所以： L=* 快速熔斷器 選擇及計(jì)算 熔斷器作用： 當(dāng)電路發(fā)生故障或異常時(shí) ，伴隨著電流不斷升高，可能損壞電路中的某些重要器件或貴重器件，也有可能燒毀電路甚至造成火災(zāi)。若安置了熔斷器，那么，熔斷器就會(huì)在電流異常升高到一定的高度和一定的時(shí)候，自身熔斷切斷電流，從而起到保護(hù)電路安全運(yùn)行的作用 。 快速熔斷器的額定電流的計(jì)算如下： ITN=π IT/2 (A) 其中 IT 為晶閘管的額定通態(tài)平均電流，即為 5A。 因此： ITN=。 快速熔斷器的額定電壓 UTN 可用下列公式計(jì)算： UTN≧ KUTUVΩ /21/2 UVΦ =U2=； KUT 為元件電壓計(jì)算系數(shù) ,查表得 。 因此： UTN≧ 所以應(yīng)選用的熔斷器為： RT0—100 型。 自鎖電路 在接觸器的 “自鎖 ”電路，簡(jiǎn)單的兩位按鈕 “開(kāi) ”和 “斷 ”，接觸器的線(xiàn)圈一個(gè)接頭，根據(jù)線(xiàn)圈的電壓要求，接上一條火線(xiàn)或零線(xiàn)。在按電鈕 “開(kāi) ”的時(shí)候，由按鈕接通線(xiàn)圈的另一個(gè)接頭，提供了線(xiàn)圈電壓，接觸器吸和。當(dāng)按鈕斷開(kāi)時(shí)，按鈕的這一條火線(xiàn)，通過(guò)接觸器的輔助接點(diǎn)，繼續(xù)為線(xiàn)圈提供電壓，接觸器還可以保持接通狀態(tài)，這就是接觸器的 “自鎖 ”。如果要斷開(kāi)接觸器，就按動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)的 “停 ”，接觸器失電，斷開(kāi)了電路。 如圖所示： 圖 14 自鎖電路原理圖 調(diào)節(jié)器的選擇及計(jì)算 系統(tǒng)給定 : U*nm=U*im=10V λ = Idm=λ Id 轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)： α = U*nm/nmax=10/1600=電流反饋系數(shù)： β = U*im/Idm=10/ =（一） 電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇： 電流環(huán)的傳遞函數(shù)可以寫(xiě)成： 電流環(huán)以跟隨性能為主，即選用典型 I 系統(tǒng) 。 7 圖 電流環(huán)等效近似處理后校正成為典型 I 系統(tǒng)框圖 ACR 選用 PI 型電流調(diào)節(jié)器，傳函如下： WACR（ S） =Ki（τ is +1） /τ is Ki電流調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)； τ i電流調(diào)節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù)。 （二） 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇： 轉(zhuǎn)速環(huán)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)應(yīng)共有兩個(gè)積分環(huán)節(jié)，所以應(yīng)該設(shè)計(jì)成典型 II 系統(tǒng)，系統(tǒng)同時(shí)也能滿(mǎn)足動(dòng)態(tài)抗擾性能好的要求。 圖 16 轉(zhuǎn)速環(huán)等效近似處理后校正成為典型 II 系統(tǒng)框圖 ASR 也應(yīng)該采用 PI 調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為： WASR（ s） = Kn（τ ns +1） /τ ns Kn轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)； τ n轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù)。 第二章轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng) —— 調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì) （一） 電流調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì) 確定時(shí)間常數(shù) 1） 整流裝置滯后時(shí)間常數(shù) Ts。 按表 12，三相橋式電路的平均失控時(shí)間 Ts=。 2） 電流濾波時(shí)間常數(shù) Toi。三相橋式電路每個(gè)波頭的時(shí)間是 ,為了基本濾平波頭，應(yīng)有（ 1~2） Toi=,因此取 Toi=2ms=。 3） 電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)之 T∑ i 近似處理，取 T∑ i =Ts+Toi=。 4） 電樞回路電磁時(shí)間常數(shù) Tl Tl＝ L/R＝ ＝ 5）電力拖動(dòng)系統(tǒng)時(shí)間常數(shù) Tm 由 實(shí)驗(yàn)測(cè)得 Tm=40ms＝ 選擇電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求σ≤ 5％，并保證穩(wěn)態(tài)電流無(wú)差，可按典型 I 型系統(tǒng)設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器。電流環(huán)控制對(duì)象是雙慣性型的，因此可用 PI 型電流調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為 W(s)=Ki(τ iS+1)/τ iS。 檢查對(duì)電源電壓的抗干擾性能： 8 Tl /T∑ I =,參照書(shū)中表 23 的典型型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)抗擾性能，各項(xiàng)指標(biāo)都是可以接受的。 計(jì)算電流調(diào)節(jié)器參數(shù) 電流調(diào)節(jié)器超前時(shí)間常數(shù)：τ i=Tl=。 電流環(huán)開(kāi)環(huán)增益：要求σ i≤ 5％時(shí) ,查表得 KIT∑ i=,因此 KI=于是， ACR 的比例系數(shù)為 Ki=KIτ iR/Ksβ = ＝ 校驗(yàn)近似條件 電流環(huán)截止頻率： Wci=KI= 晶閘管整流裝置傳遞函數(shù)近似條件
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