【文章內(nèi)容簡介】 晶閘管額定電壓計算結(jié)果： 取 式中 ——晶閘管可能承受的電壓最大值（V）。晶閘管額定電流的有效值大于流過元件實際電流的最大有效值。～2倍。 已知 可得晶閘管的額定電流計算結(jié)果 ： 取16A 本設計選用晶閘管的型號為KP2015A 額定電壓： VDRM 1000V 額定電流： IT(AV) 16A 為了限制整流電流的脈動、保持整流電流連續(xù)，通常在變流器的直流輸出側(cè)接入帶有氣隙的電抗器，稱作平波電抗器。一個整流電路中，通常包含有電動機電樞電抗、變壓器漏抗和外接電抗器的電抗三個部分。1. 電動機電樞電抗（mH) 2. 整流變壓器漏感（mH) 3. 電抗器電感(mH) 在有環(huán)流的可逆系統(tǒng)中，為了將兩組變流器中的環(huán)流值限制在規(guī)定的數(shù)值范圍內(nèi)，在直流測串入環(huán)流電抗器，又稱均衡電抗器。 限制環(huán)流所需的電感值的計算公式為 式中 ——計算系數(shù)，，； ——環(huán)流平均值； ——整流變壓器二次側(cè)相電壓（V)。實際所需的均衡電感量為 式中 ——整流變壓器折合二次側(cè)的每相漏感。如果均衡電流經(jīng)過變壓器兩相繞組，計算時，應代入2.查資料的環(huán)流平均值為額定電流的5%10%。則 （二）1. 交流側(cè)過電壓保護 圖31 交流測過電壓保護（阻容吸收保護） 阻容吸收保護通常在變壓器二次側(cè)并接電阻R和電容C串聯(lián)支路進行保護。此種接法電容電阻的計算： 電容的耐壓 電阻功率 通過電阻的電流 式中 S——變壓器容量（)； ——變壓器二次相電壓有效值（V）； ——變壓器勵磁電流百分比，對于10~100的變壓器，一般為10~4； ——變壓器的短路比，對于10~100的變壓器，一般為5~10； ——阻容元件兩端正常工作時交流電壓峰值（V）。本系統(tǒng) S= =136V =3A =3V1. 電容的計算 取52. 電阻的計算 取112. 直流側(cè)過電壓保護 圖32 直流側(cè)過于保護 直流側(cè)過電壓保護可以用阻容或壓敏電阻，但采用阻容保護容易影響系統(tǒng)的快速性，并造成加大。因此，一般只用壓敏電阻作過電壓保護。壓敏電阻標稱電壓按下式選擇，即 式中 ——正常工作時加壓敏電阻兩端的直流電壓（V）。則 所以壓敏電阻選取額定電壓440V的。3. 晶閘管過電壓保護 為了抑制晶閘管的關斷過電壓，采用在晶閘管兩端并聯(lián)阻容保護電路的方法，如圖所示。祖同保護的元件參數(shù)可以根據(jù)表221列出經(jīng)驗數(shù)據(jù)選定。電容耐壓值，~。電阻功率（W）為 式中 f——電源頻率（Hz） C——電容值（） ——晶閘管工作電壓峰值（V）。表221 阻容保護的元件參數(shù)晶閘管額定電流/A1020501002005001000電容/12電阻/1008040201052圖33 晶閘管過壓保護晶閘管的額定電流則由表可得保護電容。電容的耐壓值 1. 交流側(cè)過電流保護 圖34 交流二次過電流保護額定電壓應大于線路正常工作電壓的有效值，即 額定電流：則選型為RS3/20200.注：交流一次側(cè)過電流保護可通過斷路器實現(xiàn)2. 直流側(cè)過電流保護 圖 35 直流側(cè)過電流保護 額定電壓應大于線路正常工作電壓的有效值，即 取390V額定電流：則選型為RS3/20—500。3. 晶閘管過電流保護過電流是晶閘管電路經(jīng)常發(fā)生的故障，是造成器件損壞的主要原因之一，因此，過電流保護應首先考慮。造成晶閘管過電流的主要因素有：電網(wǎng)電壓波動太大，電動機軸上負載超過允許值，電路中管子誤導通以及管子擊穿短路簡單游等?？焖偃蹟嗥鞅Ｗo是最簡單有效的過流保護器件，與普通熔斷器相比，具有快速熔斷的特性，在通常的發(fā)生短路后，熔斷時間小于20ms，能保證在晶閘管損壞之前熔斷自身而斷開故障點，避免過電流燒壞管子。圖36 晶閘管過電流保護快速熔斷器的選擇主要考慮以下兩個方面：（1） 快速熔斷器的額定電壓應大于線路正常工作電壓的有效值，即 取240V。（2） 快速熔斷器的額定電流應大于等于被保護晶閘管額定電流。 則選型為RS3/20200.晶閘管觸發(fā)電路的作用是產(chǎn)生符合要求的門極觸發(fā)脈沖，保證晶閘管在必要的時刻由阻斷轉(zhuǎn)為導通。晶閘管觸發(fā)電路往往包括觸發(fā)時刻進行控制相位控制電路、觸發(fā)脈沖的放大和輸出環(huán)節(jié)。觸發(fā)脈沖的放大和輸出環(huán)節(jié)中，晶閘管觸發(fā)電路應滿足下列要求： （1）觸發(fā)脈沖的寬度應保證晶閘管可靠導通，三相全控橋式電路應采用寬于60176?；虿捎孟喔?0176。的雙窄脈沖。 （2）觸發(fā)脈沖應有足夠的幅度，對戶外寒冷場合，脈沖電流的幅度應增大為器件最大觸發(fā)電流3～5倍，脈沖前沿的陡度也需增加，一般需達1～2A∕us。 （3）所提供的觸發(fā)脈沖應不超過晶閘管門極的電壓、電流和功率定額，且在門極的伏安特性的可靠觸發(fā)區(qū)域之內(nèi)。 （4）應有良好的抗干擾性能、溫度穩(wěn)定性及與主電路的電氣隔離。本設計用到兩組三相全控橋整流電路中有六個晶閘管，觸發(fā)順序依次為：VT1—VT2—VT3—VT4—VT5—VT6，晶閘管必須嚴格按編號輪流導通，6個觸發(fā)脈沖相位依次相差60O，可以選用3個KJ004集成塊和一個KJ041集成塊，即可形成六路雙脈沖，再由六個晶體管進行脈沖放大，就可以構(gòu)成三相全控橋整流電路的集成觸發(fā)電路。 圖37 三相全控橋整流電路的集成觸發(fā)電路2. 隔離電路 由于晶閘管在主回路中，與觸發(fā)電路直接相連時易導通，所以要設計一個變壓器隔離兩部分電路。VDVD2用來消除負半周波。 圖39 隔離電路觸發(fā)電路需要+15V、—15V的穩(wěn)壓電源（直流）和、同步信號，利用變壓器將電網(wǎng)電壓降壓后接入。 圖310 同步信號變壓器 圖311 勵磁回路設計本設計要求勵磁額定電壓220V，則可通過三相半波進行整流，通過RP進行 電壓調(diào)節(jié)，使勵磁線圈兩側(cè)電壓為220V。欠電流繼電器可以進行失磁保護，當電流小于某一數(shù)值時將電路斷開，防止因失磁而引起飛車現(xiàn)象。 第4章 控制回路設計 電流環(huán)設計轉(zhuǎn)速的變化往往比電流變化慢得多，對電流環(huán)來說，反電動勢是一個變化較慢的擾動，在電流的瞬變過程中，可以認為反電動勢基本不變。所以在按動態(tài)性能設計電流環(huán)時，可以暫不考慮反電動勢變化的動態(tài)影響，即DE≈0。這時，電流環(huán)如圖41所示。 圖41電流環(huán)的動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖及其化簡（忽略反電動勢的動態(tài)影響） 忽略反電動勢對電流環(huán)作用的近似條件是式中 ωci電流環(huán)開環(huán)頻率特性的截止頻率。 如果把給定濾波和反饋濾波兩個環(huán)節(jié)都等效地移到環(huán)內(nèi)，同時把給定信號改成U*i(s) /b ，則電流環(huán)便等效成單位負反饋系統(tǒng)。如圖35所示。圖42電流環(huán)的動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖及其化簡（等效成單位負反饋系統(tǒng)） 最后，由于Ts 和 Toi 一般都比Tl 小得多，可以當作小慣性群而近似地看作是一個慣性環(huán)節(jié)，其時間常數(shù)為 T∑i = Ts + Toi 三相橋式電路的平均失控時間為：