【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的冷卻條件低于標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，也應(yīng)降低元件的額定電流值。③關(guān)鍵、重大設(shè)備，電流裕量可適當(dāng)選大些。由表查得 K=，～2倍的裕量 （19）取。故選晶閘管的型號(hào)為KP257。（2)晶閘管的額定電壓晶閘管實(shí)際承受的最大峰值電壓，乘以（2～3）倍的安全裕量，參照標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)，即可確定晶閘管的額定電壓，即 =（2～3）整流電路形式為三相全控橋，查表得，則 （110）取晶閘管有換相方便，無(wú)噪音的優(yōu)點(diǎn)。設(shè)計(jì)晶閘管電路除了正確的選擇晶閘管的額定電壓、額定電流等參數(shù)外，還必須采取必要的過(guò)電壓、過(guò)電流保護(hù)措施。正確的保護(hù)是晶閘管裝置能否可靠地正常運(yùn)行的關(guān)鍵。(1)過(guò)電壓保護(hù)以過(guò)電壓保護(hù)的部位來(lái)分，有交流側(cè)過(guò)壓保護(hù)、直流側(cè)過(guò)電壓保護(hù)和器件兩端的過(guò)電壓保護(hù)三種。1）交流側(cè)過(guò)電壓保護(hù)阻容保護(hù) 即在變壓器二次側(cè)并聯(lián)電阻R和電容C進(jìn)行保護(hù)。本系統(tǒng)采用DY連接。S=20kvA, U2=122VIem取值：當(dāng) S≥10KVA時(shí)，取Iem=4。=181。F=耐壓≥ =130=選取30181。F,。取=5V，=Ω=，3Ω == =W=W選取15W的金屬膜電阻。壓敏電阻的計(jì)算 =V=239V流通量取5KA。選MY31240/5型壓敏電阻。允許偏差+10％（264V）。2）直流側(cè)過(guò)電壓保護(hù)直流側(cè)保護(hù)可采用與交流側(cè)保護(hù)相同保護(hù)相同的方法，可采用阻容保護(hù)和壓敏電阻保護(hù)。但采用阻容保護(hù)易影響系統(tǒng)的快速性，并且會(huì)造成加大。因此，一般不采用阻容保護(hù)，而只用壓敏電阻作過(guò)電壓保護(hù)。=（）=(～) 230=414～460V選MY31500/5型壓敏電阻。允許偏差+10％（500V）。3）閘管及整流二極管兩端的過(guò)電壓保護(hù)查下表：表12 阻容保護(hù)的數(shù)值一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選定晶閘管額定電流/μA1020501002005001000電容/μF12電阻/Ω1008040201052抑制晶閘管關(guān)斷過(guò)電壓一般采用在晶閘管兩端并聯(lián)阻容保護(hù)電路方法?！Ｓ缮媳淼肅=，R=10Ω，電容耐壓≥==130=, 耐壓為500V。==50=選R為10Ω普通金屬膜電阻器。(2) 過(guò)電流保護(hù)快速熔斷器的斷流時(shí)間短，保護(hù)性能較好，是目前應(yīng)用最普遍的保護(hù)措施?？焖偃蹟嗥骺梢园惭b在直流側(cè)、交流側(cè)和直接與晶閘管串聯(lián)。1）晶閘管串連的快速熔斷器的選擇接有電抗器的三相全控橋電路，通過(guò)晶閘管的有效值===選取RLS60快速熔斷器，熔體額定電流60A。2）過(guò)電流繼電器的選擇因?yàn)樨?fù)載電流為37A，所以可選用吸引線圈電流為100A的JL1411ZS型手動(dòng)復(fù)位直流過(guò)電流繼電器，37=≈50A為了使直流負(fù)載得到平滑的直流電流，通常在整流輸出電路中串入帶有氣隙的鐵心電抗器，稱平波電抗器。其主要參數(shù)有流過(guò)電抗器的電流一般是已知的，因此電抗器參數(shù)計(jì)算主要是電感量的計(jì)算。（1）算出電流連續(xù)的臨界電感量可用下式計(jì)算，單位mH。 （111）式中為與整流電路形式有關(guān)的系數(shù)，可由表查得；為最小負(fù)載電流，常取電動(dòng)機(jī)額定電流的5％～10％計(jì)算。根據(jù)本電路形式查得===（2）限制輸出電流脈動(dòng)的臨界電感量由于晶閘管整流裝置的輸出電壓是脈動(dòng)的，因此輸出電流波形也是脈動(dòng)的。該脈動(dòng)電流可以看成一個(gè)恒定直流分量和一個(gè)交流分量組成。通常負(fù)載需要的只是直流分量，對(duì)電動(dòng)機(jī)負(fù)載來(lái)說(shuō)，過(guò)大的交流分量會(huì)使電動(dòng)機(jī)換向惡化和鐵耗增加，引起過(guò)熱。因此，應(yīng)在直流側(cè)串入平波電抗器，用來(lái)限制輸出電流的脈動(dòng)量。平波電抗器的臨界電感量（單位為mＨ）可用下式計(jì)算 （112）式中－系數(shù)，與整流電路形式有關(guān)，－電流最大允許脈動(dòng)系數(shù)，通常三相電路≤（5～10）％。根據(jù)本電路形式查得=, 所以==（3）電動(dòng)機(jī)電感量和變壓器漏電感量電動(dòng)機(jī)電感量（單位為mH）可按下式計(jì)算 （113）式中 、n－直流電動(dòng)機(jī)電壓、電流和轉(zhuǎn)速，常用額定值代入；p－電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)；－計(jì)算系數(shù)。一般無(wú)補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)取8～12，快速無(wú)補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)取6～8，有補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)取5～6。本設(shè)計(jì)中取==230V、=37A、n=1450r/min、p=1==變壓器漏電感量（單位為mH）可按下式計(jì)算 （114）式中　 －計(jì)算系數(shù)，查表可得－變壓器的短路比，一般取5%～10%。本設(shè)計(jì)中取=、=所以 =130/（10037）=（4）實(shí)際串入平波電抗器的電感量考慮輸出電流連續(xù)時(shí)的實(shí)際電感量：= （115）（5) 電樞回路總電感:=++2=整流二極管耐壓與主電路晶閘管相同，故取700V。額定電流可查得K=， =(~2)K=(～2)=～可選用ZP型3A、700V的二極管。為與電動(dòng)機(jī)配套的磁場(chǎng)變阻器，用來(lái)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流。為實(shí)現(xiàn)弱磁保護(hù)，在磁場(chǎng)回路中串入了欠電流繼電器 ，動(dòng)作電流通過(guò) 調(diào)整。根據(jù)額定勵(lì)磁電流Iex =。觸發(fā)電路選擇選用集成六脈沖觸發(fā)器電路模塊，由KC0KC4KC42組成的集成電路產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，其電路圖見(jiàn)附錄2。 從產(chǎn)品目錄中查得晶閘管的觸發(fā)電流為＜250mA,觸發(fā)電壓。由已知條件可以計(jì)算出 。因?yàn)?，所以觸發(fā)變壓器的匝數(shù)比為取3:1。設(shè)觸發(fā)電路的觸發(fā)電流為250mA，則脈沖變壓器的一次側(cè)電流只需大于250/3=。這里選用3DG12B作為脈沖功率放大管，其極限參數(shù).觸發(fā)電路需要三個(gè)互差120176。，且與主電路三個(gè)電壓U、V、W同相的同步電壓，故要設(shè)計(jì)一個(gè)三相同步變壓器。這里用三個(gè)單相變壓器接成三相變壓器組來(lái)代替，并聯(lián)成DY型。同步電壓二次側(cè)取30V，一次側(cè)直接與電網(wǎng)連接，電壓為380V,變壓比為380/30=。控制電路的設(shè)計(jì)與計(jì)算已知觸發(fā)器的移相控制電壓為正值，給定電壓經(jīng)過(guò)兩個(gè)放大器它的輸入輸出電壓極性不變，也應(yīng)是正值。為此給定電壓與觸發(fā)器共用一個(gè)15V的直流電源，、1W的電位器引出給定電壓。這里選用CM7815和CM7915三端集成穩(wěn)壓器作為控制電路電源，其原理圖見(jiàn)附錄二。本設(shè)計(jì)中的反饋電路有轉(zhuǎn)速反饋和電流截止負(fù)反饋兩個(gè)環(huán)節(jié)，電路圖見(jiàn)主電路。因?yàn)閂，故這里可選用ZYS14A型永磁直流測(cè)速發(fā)電機(jī)。它的主要參數(shù)見(jiàn)下表。表13—2ZYS14A型永磁直流測(cè)速發(fā)電機(jī)型號(hào)最大功率w最高電壓V最大工作電流A最高轉(zhuǎn)速r/minZYS14A121201003000取負(fù)載電阻=2,P=2W的電位器，測(cè)速發(fā)電機(jī)與主電動(dòng)機(jī)同軸連接。選用LEM模塊LA100S電流傳感器作為檢測(cè)元件，其參數(shù)為：額定電流100A，匝數(shù)比1：1000。選測(cè)量電阻=47,，P=1W的繞線電位器。讓電流截止環(huán)節(jié)起作用，152/1000=，輸出電壓為47=，再考慮一定的余量，可選用1N4240A型的穩(wěn)壓管作為比較電壓，其額定值為10V。電動(dòng)機(jī)電動(dòng)勢(shì)常數(shù)==測(cè)速發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)常數(shù)===整流裝置的內(nèi)阻，則===要求調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降閉環(huán)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)KK===雙閉環(huán)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和校驗(yàn)（1）時(shí)間常數(shù)的確定已知，所以電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)=+=。（2）電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇因?yàn)殡娏鞒{(diào)量，并保證穩(wěn)態(tài)電流無(wú)靜差，可按典型系統(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，故可用PI型電流調(diào)節(jié)器。（3）電流調(diào)節(jié)器參數(shù)的計(jì)算：電流調(diào)節(jié)器超前時(shí)間常數(shù)==，又因?yàn)樵O(shè)計(jì)要求電流超調(diào)量，查得有=，所以==，所以ACR的比例系數(shù)=。（4）近似條件的校驗(yàn)電流環(huán)截止頻率==。晶閘管整流裝置傳遞函數(shù)的近似條件：，滿足條件。忽略反電動(dòng)勢(shì)變化對(duì)電流環(huán)動(dòng)態(tài)影響條件：，滿足條件。電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件：，滿足條件。（5）調(diào)節(jié)器電阻和電容的計(jì)算取運(yùn)算放大器的=40，有==，取40，。故=，其結(jié)構(gòu)圖如下所示：圖5—1電流調(diào)節(jié)器（1）時(shí)間常數(shù)的確定：有則，已知轉(zhuǎn)速環(huán)濾波時(shí)間常數(shù)=，故轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)。（2）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇：按設(shè)計(jì)要求，選用PI調(diào)節(jié)器（3）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)的計(jì)算：按跟隨和抗干擾性能較好原則，取h=5,則ASR的