【正文】 0V一60A快速熔斷器，3只。 電子線路控制的過電流保護(hù) 電子線路控制的過電流保護(hù)電路形式很多，使，降低直流回路總電壓，減小電流值。另外，也可以切斷主回路電源，達(dá)到保護(hù)的目的。 與電流檢測(cè)裝置相連的過電流保護(hù)電路圖 交流側(cè)保護(hù) 為了使系統(tǒng)的保護(hù)特性協(xié)調(diào)，滿足串調(diào)運(yùn)行的起動(dòng)操作順序和停車操作順序，在逆變變壓器及電動(dòng)機(jī)電源側(cè)均采用DW型自動(dòng)開關(guān)實(shí)現(xiàn)電路保護(hù)。 直流快速自動(dòng)開關(guān)保護(hù) 為了防止變流裝置逆變失敗及直流側(cè)短路，實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，本系統(tǒng)采用DS—6/8型QFM快速自動(dòng)開關(guān)接在被保護(hù)的直流電路內(nèi)()，快速開關(guān)動(dòng)作時(shí)間為2～3ms，分?jǐn)鄷r(shí)間不超過25～30ms。 過電壓保護(hù) 晶閘管對(duì)過電壓很敏感。過電壓產(chǎn)生的原因很多，主要是因供給的電功率或系統(tǒng)的儲(chǔ)能器件發(fā)生了激烈的變化，使得系統(tǒng)能量來不及轉(zhuǎn)換，或者是系統(tǒng)中原來集聚的電磁能量不能及時(shí)消散而造成的。主要表現(xiàn)為兩種；一是操作過電壓，由開關(guān)的開閉引起的沖擊電壓；另一種是浪涌過電壓，由雷擊或其它外來沖擊與干擾引起的。 針對(duì)形成過電壓的不同原因，可以采取不同的抑制方法，使出現(xiàn)過電壓時(shí)真正加到晶閘管兩端的電壓被限制在安全范圍之內(nèi)。本設(shè)計(jì)采用的過電壓保護(hù)方案有： 交流側(cè)過電壓保護(hù) 逆變變壓器交流側(cè)過電壓保護(hù)1）阻容吸收保護(hù)　　 阻容吸收保護(hù)通常在變壓器一、二次側(cè)并接電阻R和電容C的串聯(lián)支路進(jìn)行保護(hù)。：逆變變壓器采用△/Y1l接法,變壓器每相伏安數(shù)為 KVA阻容保護(hù)采用△接法，則電容值C為 uF 式中為變壓器勵(lì)磁電流百分比，對(duì)于5～1OOkVA的變壓器，一般為4～10，==570V。選取電容器為：，500V，3只。 電阻R按下式計(jì)算： R===125式中，U為變壓器的短路比，對(duì)于5～100kVA的變壓器，一般為5～lO。：阻容保護(hù)采用△接法，計(jì)算方法同上，則電容值C為　　　　　　C＝＝＝==270V選取電容器為：，630V，3只電阻R按下式計(jì)算 R===2) 壓敏電阻保護(hù)： ，變壓器二次側(cè)接壓敏電阻保護(hù)，采用△接法，參數(shù)計(jì)算如下： 壓敏電阻的額定電壓U為 U===331V式中，U為壓敏電阻兩端正常工作電壓有效值。選取MY31型壓敏電阻3只，其額定電壓為400V,通流量1KVA. 直流側(cè)過電壓保護(hù)。 直流側(cè)過電壓保護(hù)可以用阻容或壓敏電阻保護(hù)，但采用阻容保護(hù)容易影響系統(tǒng)的快速性，并造成di／dt加大。因此一般只用壓敏電阻做過電壓保護(hù)（)。 壓敏電阻的額定電壓U為 U（～2）U =（～2） =（～2） = (380～421)V 式中，U為正常工作時(shí)加壓敏電阻兩端的直流電壓。實(shí)選MY31型壓敏電阻1只，其額定電壓為500V,通流量1KVA. 變流器件換相側(cè)過電壓保護(hù)。為了抑制變流器件(晶閘管和整流二極管)的關(guān)斷過電壓，采用在變流器件兩端并聯(lián)阻容保護(hù)電路的方法()。根據(jù)前面計(jì)算已知變流器件的額定電流 I=60A查得阻容保護(hù)的元件參數(shù)為C=36uF,R=5電容的耐壓值 U≥(～)U=(～)=(280～382)V 式中，U為晶閘管兩端工作電壓峰值。第7章 功率因數(shù)的分析計(jì)算及改進(jìn)提高 異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)為0．8,0．9，而串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)若不采取措施，其總的功率因數(shù)卻很低，即使高速滿載時(shí)也只有0．6左右，低速時(shí)總功率因數(shù)更低，這是晶閘管串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)。 造成晶閘管串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)總的功率因數(shù)低的主要原因可歸納為以下兩個(gè)方面： 其一，由于逆變變壓器和異步電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)都要從電網(wǎng)吸收無功功率，故串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)比自然接線下異步電動(dòng)機(jī)從電網(wǎng)吸收的無功功率多得多，且串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)把轉(zhuǎn)差功率的大部分又回饋給電網(wǎng)，使系統(tǒng)從電網(wǎng)吸收的有功功率并不多(特別是低速運(yùn)行時(shí)，情況更嚴(yán)重)，這是造成串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)總功率因數(shù)降低的主要原因。 其二，由于串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)接入轉(zhuǎn)子整流器，不僅出現(xiàn)換流重疊現(xiàn)象，造成轉(zhuǎn)子電流滯后轉(zhuǎn)子電壓角度(為換向重疊角)，而且使轉(zhuǎn)子電流發(fā)生畸變，這些因素將使異步電動(dòng)機(jī)本身的利用系數(shù)和功率因數(shù)都降低，這是造成串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)總功率因數(shù)降低的另一個(gè)原因。 改善功率因數(shù)的具體措施通常有以下幾種： 。這是利用兩組可控整流器組成逆變器的縱序連接并進(jìn)行不對(duì)稱控制。這種方法適用于大功率系統(tǒng)。 ，在逆變器工作時(shí)使晶閘管在自然換流點(diǎn)之后換相，這時(shí)逆變器的輸入電流呈容性，可以補(bǔ)償異步電動(dòng)機(jī)從電網(wǎng)吸收的電感性無功電流，從而使系統(tǒng)的功率因數(shù)大大提高。但是這種方法電路比較復(fù)雜，價(jià)格昂貴。 ，電容器產(chǎn)生相位超前的電流，以補(bǔ)償串級(jí)調(diào)速裝置中電流相位的過大的滯后。此法簡(jiǎn)單易行，小功率系統(tǒng)中應(yīng)用較多。 在此采用的措施是并聯(lián)電容來補(bǔ)償系統(tǒng)的無功功率，提高電能質(zhì)量。 接入方式有三種：第一種是接在進(jìn)線電網(wǎng)處；第二種是接在逆變變壓器的原邊；第三種是接在逆交變壓器的副邊，參見圖 改善功率因數(shù)—電容器安裝電路圖 結(jié) 論串級(jí)調(diào)速是通過繞線式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子回路引入附加電勢(shì)而產(chǎn)生的，它屬于變轉(zhuǎn)差率來實(shí)現(xiàn)調(diào)速的，是異步電動(dòng)機(jī)十分經(jīng)典的調(diào)速方法之一。串級(jí)調(diào)速可以將異步電動(dòng)機(jī)的功率回饋電網(wǎng)或者轉(zhuǎn)化為機(jī)械能送回到電動(dòng)機(jī)軸上，因此效率高。它能實(shí)現(xiàn)無級(jí)平滑調(diào)速，是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，發(fā)展較快，技術(shù)難度較小，性能比較完善的一種系統(tǒng)，因此在工業(yè)生產(chǎn)上得到了較為廣泛的應(yīng)用。晶閘管串級(jí)調(diào)速技術(shù)除可用于新設(shè)備設(shè)計(jì)外，還可用于對(duì)舊設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，這樣不僅能改善調(diào)速性能，又可以節(jié)約能源。因此，研究和應(yīng)用晶閘管串級(jí)調(diào)速技術(shù)具有極大的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)意義。 本文對(duì)交流串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行了深入的分析研究，具體設(shè)計(jì)了雙閉環(huán)次同步串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)包括檢測(cè)環(huán)節(jié)及觸發(fā)環(huán)節(jié)和保護(hù)環(huán)節(jié)等,該系統(tǒng)既發(fā)揮了交流調(diào)速的節(jié)能、成本低、高容量、易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，又能獲得像直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)那樣良好的動(dòng)態(tài)特性，具有技術(shù)實(shí)現(xiàn)容易和經(jīng)濟(jì)性好的優(yōu)勢(shì)。對(duì)風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載，特別是高壓大容量電機(jī)，串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)是最合適的。簡(jiǎn)潔高效的串級(jí)調(diào)速技術(shù)在風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載的推廣應(yīng)用將在一定程度上緩解當(dāng)前的用電緊張局面，對(duì)建設(shè)節(jié)約型社會(huì)必將產(chǎn)生積極的推動(dòng)作用。 由于本人水平有限，加之時(shí)間較短，所以本文難免有不足之處，尚待完善,懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。 致 謝 本論文是在導(dǎo)師z朱維璐副教授悉心指導(dǎo)與關(guān)懷下完成的。他淵博的知識(shí)、開闊的思路、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、踏實(shí)的工作作風(fēng)和培養(yǎng)人才的奉獻(xiàn)精神深深地教育了我，也將永遠(yuǎn)激勵(lì)我奮發(fā)向上、努力工作。從他身上，我不僅學(xué)到了扎實(shí)、寬廣、系統(tǒng)深入的專業(yè)知識(shí)，也學(xué)到了做人的道理和處世的方式，這些寶貴財(cái)富將使我終身受益。在此，再一次向尊敬的朱老師表示深深的敬意!同時(shí)也感謝學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和老師給于的照顧和幫助，由于他們提供了大量的必要的資源共享，我的論文才得以完成，他們是強(qiáng)大的后備支持力量。感謝室友和同學(xué)的關(guān)心和幫助，他們?cè)邳c(diǎn)滴的細(xì)節(jié)中提供的熱心幫助也起到了雪中送炭的作用，論文的順利完成也與他們密不可分。在此，向所有關(guān)心和幫助過我的老師和朋友們表示感謝!并且感謝我的家人多年來對(duì)我的培養(yǎng)、鼓勵(lì)，在漫長的求學(xué)生涯中，他們給我提供了強(qiáng)大的精神支持和盡可能的物質(zhì)幫助。在此，向我的家人表示衷心的感謝！ 最后，向所有評(píng)閱論文的老師、教授、專家和學(xué)者表示誠摯的謝意！ 參 考 文 獻(xiàn) ．大功率風(fēng)機(jī)、泵節(jié)能調(diào)速發(fā)展方向探討．電氣傳動(dòng)，1999，29(147)：36 ．電力電子新器件及其應(yīng)用技術(shù)．北京：國防工業(yè)出版社，1995 ．高壓變頻器及其在大型風(fēng)機(jī)泵調(diào)速節(jié)能中的應(yīng)用．變頻器世界，1999(9)：1517 Power Switches for Medium—VollageApplication．ABB Recview，1997，(3)：34—37 ，交流調(diào)速控制系統(tǒng)．北京：電子工業(yè)出版社，2003 ，陳敏遜，交流調(diào)速系統(tǒng)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003 ，洪定國，楊國權(quán)．新型GTO串級(jí)調(diào)速工業(yè)裝置．電氣傳動(dòng)，1989，(3)：165169 ，胡雨辰，劉炳等．IGCT和IEGT適用于Sn打COM的新型大功率開關(guān)器件．電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2000．10：6670 ．電力電子變流技術(shù)．北京：冶金工業(yè)出版社，2002 ．變頻調(diào)速技術(shù)與系統(tǒng)應(yīng)用．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 A．Abbas，Roland Cheristen，Thomas M．Jahns Six—phase VoltageSource Inverter Driven Induction Motor．IEEE 1984 ，許大中．高功率因數(shù)異步電力晶閘管串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)性能分析．電工技術(shù)學(xué)報(bào)，1988．3(1)：5760 13. Joachim Holtz．IEEE Transaction on Industrial Electronics，2006．V01．53(No．1)． 14.，孫俊升，郭懷德．利用串級(jí)調(diào)速實(shí)現(xiàn)大功率異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速．陜西電力。2006，01：1214 Holtz．IEEE Transaction on Industrial Electronics，2006．V01．53(No．2)． :機(jī)械工業(yè)出版社，1982全國電氣自動(dòng)化電控系統(tǒng)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1998：84～89 .　三相四線制雙IGBT串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的觸發(fā)脈沖控制，中國高等學(xué)校電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)第二十屆年會(huì)論文集. 繼電器雜志社，2004：1720～1722 :國防工業(yè)出版社，1995 :孫流芳EACS39。:機(jī)械工業(yè)出版社，1998:71～79