地鐵整流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)電氣畢業(yè)論文-資料下載頁
2025-06-18 12:53本頁面
【正文】 改變脈沖電路產(chǎn)生的滯后時(shí)間就能改變晶閘管的偏移角，改變了偏移角就能改變輸出電壓，配合閉環(huán)系統(tǒng)便能很好的實(shí)現(xiàn)調(diào)壓功能。 頂圖43 觸發(fā)電路結(jié)構(gòu)圖圖44 晶閘管VT1觸發(fā)信號(hào) 主電路的pspice仿真 pspice主電路的的輸出波形圖將主電路進(jìn)行pspice仿真，將三相電的各個(gè)相接入主電路中，并將觸發(fā)裝置依次接入控制端，如圖45所示，主電路的輸入電壓為1150V，輸出電壓為1500V，空載電壓為1650V。通過整流單個(gè)的三相橋式全控整流電路輸出的為六脈波波形，如圖46所示。圖45 pspice主電路圖圖46 六脈波波形由圖46可見，六脈波的波形并不十分平穩(wěn)，通過24脈波整流雖然能改善上述情況，但如果需要用到改變觸發(fā)角來進(jìn)行調(diào)壓的情況時(shí)輸出波形仍會(huì)不平穩(wěn)，因此我嘗試著加入穩(wěn)壓電容來使輸出波形變得平穩(wěn)，圖47為加了穩(wěn)壓電容后的波形圖，通過圖46與圖47的對(duì)比后可見，增加了穩(wěn)壓電容后波形圖比沒加穩(wěn)壓電容之前平穩(wěn)許多。圖47 增加穩(wěn)壓電容后的波形圖5 閉環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 閉環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)根據(jù)自動(dòng)控制原理,將系統(tǒng)的被調(diào)節(jié)量作為反饋量的引入系統(tǒng),與給定量進(jìn)行比較,用比較后的偏差值對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制,可以有效的抑制甚至消除擾動(dòng)帶來的影響,而維持被調(diào)節(jié)量很少變化或者不變,被調(diào)節(jié)量是轉(zhuǎn)速,所構(gòu)成的是轉(zhuǎn)速反饋控制的直流轉(zhuǎn)速系統(tǒng).閉環(huán)控制系統(tǒng)是基于反饋控制原理建立的自動(dòng)控制系統(tǒng)，擁有調(diào)速性能好，系統(tǒng)特征曲線硬等諸多優(yōu)點(diǎn)，閉環(huán)控制系統(tǒng)能夠通過比較整流系統(tǒng)的輸出電壓與期望輸出電壓的偏差，并盡可能的消除偏差，以達(dá)到安全，穩(wěn)定的輸出直流電壓的目的。地鐵整流系統(tǒng)閉環(huán)控制原理圖如圖51所示。圖51 地鐵整流系統(tǒng)閉環(huán)控制原理圖 地鐵整流器的額定輸出電壓為1500V，對(duì)于那么大的電壓很難進(jìn)行采樣，因此需要采用分壓法對(duì)電壓進(jìn)行采樣，如圖52所示圖52 閉環(huán)系統(tǒng)的電壓采樣圖圖中的R14：R13=9:1，R14與R13的電壓比也為9:1。直流側(cè)的電壓輸出為1500V因此電壓表P1的輸出數(shù)值在150V左右，能夠方便的將具體數(shù)值測(cè)量出來。 閉環(huán)系統(tǒng)的原理在整流器中把P1的電壓數(shù)值作為反饋電壓，將反饋電壓和設(shè)定電壓的比較，根據(jù)誤差值改變觸發(fā)裝置GT來調(diào)節(jié)觸發(fā)脈沖的相位，改變整流器的平均輸出直流電壓，從而實(shí)現(xiàn)整流器能夠平緩的調(diào)壓。6 結(jié)論目前城市地鐵整流系統(tǒng)中都采用整流晶閘管作為整流器件，整流晶閘管整流器雖然能基本滿足平時(shí)的日常所需，基于目前電子半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展本文設(shè)想利用晶閘管來代替普通的整流晶閘管，并與運(yùn)動(dòng)控制理論相結(jié)合從而使得地鐵整流系統(tǒng)能夠平穩(wěn)，安全的輸出可控電壓，以滿足科技進(jìn)一步發(fā)展的需求。1. 整流器的保護(hù)電路：本文所設(shè)計(jì)的新型地鐵整流器采用三相全橋整流電路，并使用晶閘管作為主要的整流元件，每個(gè)晶閘管上都串聯(lián)一個(gè)快速熔斷器，當(dāng)整流器發(fā)生內(nèi)部短路故障時(shí)，有選擇地隔離故障整流晶閘管，避免故障整流晶閘管內(nèi)部因過熱而暴裂。在整流器中采用RC回路作為交流側(cè)與直流側(cè)的保護(hù)電路。并通過具體的計(jì)算參數(shù)論證了新型地鐵整流系統(tǒng)是安全可靠的。2. 整流器的二四脈波技術(shù)通過采用兩臺(tái)閥側(cè)電壓相位差30176。的雙繞組整流變壓器與兩臺(tái)三相橋式整流器構(gòu)成的等效十二脈波整流電路，再通過兩套機(jī)組的整流變壓器網(wǎng)側(cè)繞組分別移相+7．50176。，一7．50176。并聯(lián)工作便形成等效二十四脈波整流。二十四脈波整流與普通的整流技術(shù)相比輸出更平穩(wěn)。3. PLC在整流器中的運(yùn)用在地鐵整流系統(tǒng)中PLC的主要作用是判斷整流設(shè)備是否出現(xiàn)故障，PLC與溫度傳感器及快速熔斷器相結(jié)合，當(dāng)有一個(gè)晶閘管出現(xiàn)故障能夠及時(shí)的報(bào)警，有兩個(gè)或者兩個(gè)以上的晶閘管出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)及時(shí)的切斷電路，從而保障整流器的安全運(yùn)行。4. pspice的仿真結(jié)果：通過pspice的仿真可以看出采用晶閘管作為主要整流元件的整流器與采用整流晶閘管作為主要整流元件的整流器相比較，在輸出波形方面，由于晶閘管整流器增加了濾波電容，因此效果更為理想。并且新型整流器采用了閉環(huán)系統(tǒng)控制因此無論安全性與實(shí)用性都超越了傳統(tǒng)的整流晶閘管整流器。當(dāng)需要改變輸出電壓時(shí)，將反饋電壓和設(shè)定電壓的比較，根據(jù)誤差值改變觸發(fā)裝置GT來調(diào)節(jié)觸發(fā)脈沖的相位，改變整流器的平均輸出直流電壓，從而實(shí)現(xiàn)整流器能夠平緩的調(diào)壓。這對(duì)于地鐵在早晚高峰時(shí)段的運(yùn)行時(shí)的安全穩(wěn)定的運(yùn)行有著重要的意義。5. 目前存在的不足：晶閘管整流器與傳統(tǒng)的二極管整流器相比由于采用了晶閘管作為主要的整流器件，因此必須增加脈沖觸發(fā)電路。由于時(shí)間關(guān)系，目前采用直流脈沖信號(hào)作為觸發(fā)電路，在實(shí)際的運(yùn)行過程中觸發(fā)電路也是非常重要的一部分。在本論文中閉環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也只是做了一個(gè)大概的構(gòu)思，并沒有具體的完善系統(tǒng)，仍然需要進(jìn)一步的改進(jìn)。 謝辭在臨近畢業(yè)之際，我還要借此機(jī)會(huì)向在這四年中給予我諸多教誨和幫助的各位老師表示由衷的謝意，感謝他們四年來的辛勤栽培。不積跬步何以至千里，各位任課老師認(rèn)真負(fù)責(zé)，在他們的悉心幫助和支持下，我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)，順利完成畢業(yè)論文。在本論文研究的過程中，我的導(dǎo)師吳燕翔老師傾注了大量的心血，從開始選題到結(jié)題報(bào)告，從寫任務(wù)書到工藝要求的整理，老師一遍又一遍的指出我每篇稿子中存在的問題，在論文的寫作和措辭方面她也總以最專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)要求，在此我要表示衷心地的感謝，正是吳老師的無私幫助我的畢業(yè)論文才能夠順利完成。同時(shí)，在論文寫作過程中，我還參考了有關(guān)的書籍和論文，在這里一并向有關(guān)的作者表示謝意。我還要感謝同組的各位同學(xué)以及我的各位室友，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，你們給了我很多的啟發(fā)，提出了很多寶貴的意見，對(duì)于你們幫助和支持，在此我表示深深地感謝！在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長(zhǎng)大含辛茹苦的父母，謝謝你們! 參考文獻(xiàn)[] ，2012年[2] ，2008年[3] 傅銘 ，2005年 [4] ，2011年[5] 胡哲民 [6] ，2010年[7] 周傳璘 ，2008年[8] ，2012年[9] ，2006年 附錄A 附錄B 第 39頁 共 39頁
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