畢業(yè)論文vm雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-07-17 13:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 總?cè)萘?，為變壓器一次?cè)的容量，為一次側(cè)電壓, 為一次側(cè)電流, 為變壓器二次側(cè)的容量，為二次側(cè)電壓，為二次側(cè)的電流，、為相數(shù)，以下就是各量的推導(dǎo)和計算過程。為了保證負(fù)載能正常工作，當(dāng)主電路的接線形式和負(fù)載要求的額定電壓確定之后，晶閘管交流側(cè)的電壓U2只能在一個較小的范圍內(nèi)變化，為此必須精確計算整流變壓器次級電壓U2。影響U2值的因素有：（1）U2值的大小首先要保證滿足負(fù)載所需求的最大直流值Ud（2）晶閘管并非是理想的可控開關(guān)元件，導(dǎo)通時有一定的管壓降，用UT表示（3）變壓器漏抗的存在會產(chǎn)生換相壓降（4）平波電抗器有一定的直流電阻，當(dāng)電流流經(jīng)該電阻時就要產(chǎn)生一定的電壓降（5）電樞電阻的壓降綜合以上因素得到的U2精確表達(dá)式為：式中：A= Ud0/U2，表示當(dāng)控制角α=0176。時，整流電壓平均值與變壓器次級相電壓有效值之比。B=Uda/Ud0，表示控制角為α?xí)r和α=00時整流電壓平均值之比。UK%—變壓器的短路電壓百分比，100千伏安以下的變壓器取UK%=5，100~1000千伏安的變壓器取UK%=5~8。ε為電網(wǎng)電壓波動系數(shù)。根據(jù)規(guī)定，允許波動+5%~10%，即ε=~C是與整流主電路形式有關(guān)的系數(shù)，表示電動機(jī)電樞電路總電阻 的標(biāo)幺值，對容量為15~150KW的電動機(jī)，通常ra=~。 表示電動機(jī)電樞電路總電阻的標(biāo)幺值，對容量為的電動機(jī)，通常。nUT—表示主電路中電流經(jīng)過幾個串聯(lián)晶閘管的管壓降。 負(fù)載電流最大值；所以,表示允許過載倍數(shù)。，，,，（其中A、B、）。 變流變壓器的計算系數(shù)整流電路單相雙半波單相半控橋單相全控橋三相半波三相半控橋三相全控橋帶平衡電抗器的雙反星形C11對于本設(shè)計：為了保證電動機(jī)負(fù)載能在額定轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn),計算所得的U2應(yīng)有一定的裕量,根據(jù)經(jīng)驗所知,公式中的控制角 應(yīng)取300為宜。ε=,A=,B= 0 ，C=，UK%=5，取U2=270V。 次級電流I2和變壓器容量I2=KI2Id , KI2為各種接線形式時變壓器次級電流有效值和負(fù)載電流平均值之比。,且忽略變壓器一二次側(cè)之間的能量損耗，因此可以得到：I2=220= S=1/2（S1+S2）=m1U1I1=m2U2I2=3270= 晶閘管的電流及電壓定額計算 晶閘管額定電壓UTN晶閘管額定電壓必須大于元件在電路中實際承受的最大電壓Um，考慮到電網(wǎng)電壓的波動和操作過電壓等因素，還要放寬2~3倍的安全系數(shù)，即按下式選取UTN=（2~3）UM，式中系數(shù)2~3的取值應(yīng)視運行條件，元件質(zhì)量和對可靠性的要求程度而定。對于本設(shè)計，UM= U2，故計算的晶閘管額定電壓為：UTN=（2~3）U2=（2~3）270=1323～1984V,取1800V 晶閘管額定電流IN 為使晶閘管元件不因過熱而損壞，需要按電流的有效值來計算其電流額定值。即必須使元件的額定電流有效值大于流過元件實際電流的最大有效值?？砂聪率接嬎悖? IN=(~2)KfbIMAX式中計算系數(shù)Kfb=Kf/，Kf為波形系數(shù)，Kb為共陰極或共陽極電路的支路數(shù)。當(dāng)α=0時，三相全控橋電路Kfb=，故計算的晶閘管額定電流為：IT（AV）=(~2)KfbIMAX =(~2) (220)=～，本設(shè)計中取200A。 平波電抗器電感量計算 由于電動機(jī)電樞和變壓器存在漏感，因而計算直流回路附加電抗器的電感量時，要從根據(jù)等效電路折算后求得的所需電感量中，扣除上述兩種電感量。(1) 電樞電感量LM按下式計算：P—電動機(jī)磁極對數(shù)KD—計算系數(shù)，對一般無補(bǔ)償電機(jī)： D=8~12對于本設(shè)計，P=2，KD=10。(2)整流變壓器漏電感折算到次級繞組每相的漏電感LB按下式計算：U2—變壓器次級相電壓有效值Id—晶閘管裝置直流側(cè)的額定負(fù)載電流 KB—與整流主電路形式有關(guān)的系數(shù)對于本設(shè)計，KB=(3) 變流器在最小輸出電流Idmin時仍能維持電流連續(xù)時電抗器電感量L按下式計算： K是與整流主電路形式有關(guān)的系數(shù)，用于限制輸出電流的脈動的臨界電感（單位為mH)式中電流脈動系數(shù)，?。浑妷好}動系數(shù)，三相全控橋； 輸出電流的基波頻率，單位為，對于三相全控橋。本設(shè)計中電抗器電感量應(yīng)大于15 mH 保護(hù)電路的計算 過電壓保護(hù)過電壓保護(hù)可分為交流側(cè)和直流側(cè)過電壓保護(hù)，前常采用的保護(hù)措施有阻容吸收裝置、硒堆吸收裝置、金屬氧化物壓敏電阻。這里采用金屬氧化物壓敏電阻的過電壓保護(hù)。1．交流側(cè)過電壓保護(hù)壓敏電阻采用由金屬氧化物（如氧化鋅、氧化鉍）燒結(jié)制成的非線性壓敏元件作為過電壓保護(hù)，其主要優(yōu)點在于：壓敏電阻具有正反向相同的陡峭的伏安特性，在正常工作時只有很微弱的電流（1mA以下）通過元件，而一旦出現(xiàn)過電壓時電壓，壓敏電阻可通過高達(dá)數(shù)千安的放電電流，將電壓抑制在允許的范圍內(nèi)，并具有損耗低，體積小，對過電壓反映快等優(yōu)點。因此，是一種較好的過電壓保護(hù)元件。 本設(shè)計采用三相全控橋整流電路，變壓器的繞組為△—Y聯(lián)結(jié)，在變壓器交流側(cè)，采用壓敏電阻的保護(hù)回路。 二次側(cè)過電壓壓敏電阻保護(hù)（1）壓敏電阻的額定電壓選擇可按下式： 式中，壓敏電阻的額定電壓， VYJ型壓敏電阻的額定電壓有：100V、200V、4760V、1000V等。變壓器二次側(cè)的線電壓有效值，對于星形接法的線電壓等于相電壓。（2） 計算壓敏電阻泄放電流初值，即三相變壓器時： 式中，能量轉(zhuǎn)換系數(shù)， 三相變壓器空載線電流有效值（3） 計算壓敏電阻的最大電壓的公式為 式中，壓敏元件特性系數(shù)； 壓敏元件非線性系數(shù)。一般 在20～25之間，在取時。2．直流側(cè)過電壓保護(hù)整流器直流側(cè)在快速開關(guān)斷開或橋臂快速熔斷等情況，也會在A、B之間產(chǎn)生過電壓，可以用非線性元氣件抑制過電壓，本設(shè)計壓敏電阻設(shè)計來解決過電壓時(擊穿后)，正常工作時漏電流小、損耗低，而泄放沖擊電流能力強(qiáng)，抑制過電壓能力強(qiáng)，除此之外，它對沖擊電壓反應(yīng)快，體積又比較小，故應(yīng)用廣泛。壓敏電阻的額定電壓的選取可按下式計算：壓敏電阻承受的額定電壓峰值 壓敏電阻保護(hù)電路式中為壓敏電阻的額定電壓；為電網(wǎng)電壓升高系數(shù)，～。壓敏電阻承受的額定電壓峰值就是晶閘管控制角=300時輸出電壓 。3．晶閘管的過電壓保護(hù)晶閘管對過電壓很敏感，當(dāng)正向電壓超過其斷態(tài)重復(fù)峰值值電壓一定值時，就會誤導(dǎo)通，引發(fā)電路故障；當(dāng)外加的反向電壓超過其反向重復(fù)峰值電壓一定值時，晶閘管將會立即損壞。因此，必須研究過電壓的產(chǎn)生原因及抑制過電壓的方法。過電壓產(chǎn)生的原因主要是供給的電壓功率或系統(tǒng)的儲能發(fā)生了激烈的變化，使得系統(tǒng)來不及轉(zhuǎn)換，或者系統(tǒng)中原來積聚的電磁能量不能及時消散而造成的。通過經(jīng)驗公式： 注釋： 阻容吸收回路 過電流保護(hù)過電流保護(hù)措施有下面幾種，可以根據(jù)需要選擇其中一種或數(shù)種。（1）在交流進(jìn)線中串接電抗器或采用漏抗較大的變壓器，這些措施可以限制短路短路電流。（2）在交流側(cè)設(shè)置電流檢測裝置，利用過電壓信號去控制觸發(fā)器，使脈沖快速后移或?qū)γ}沖進(jìn)行封鎖。（3）交流側(cè)經(jīng)電流互感器接入過電流繼電器或直流側(cè)接入過電流繼電器，可以在發(fā)生過電流時動作，斷開主電路。（4）對于
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