【正文】 0V一60A快速熔斷器，3只。 電子線路控制的過電流保護 電子線路控制的過電流保護電路形式很多，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，達到保護的目的。 與電流檢測裝置相連的過電流保護電路圖 交流側保護 為了使系統(tǒng)的保護特性協(xié)調，滿足串調運行的起動操作順序和停車操作順序，在逆變變壓器及電動機電源側均采用DW型自動開關實現(xiàn)電路保護。 直流快速自動開關保護 為了防止變流裝置逆變失敗及直流側短路，實現(xiàn)過載保護，本系統(tǒng)采用DS—6/8型QFM快速自動開關接在被保護的直流電路內()，快速開關動作時間為2～3ms，分斷時間不超過25～30ms。 過電壓保護 晶閘管對過電壓很敏感。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)的儲能器件發(fā)生了激烈的變化，使得系統(tǒng)能量來不及轉換，或者是系統(tǒng)中原來集聚的電磁能量不能及時消散而造成的。主要表現(xiàn)為兩種；一是操作過電壓，由開關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)過電壓時真正加到晶閘管兩端的電壓被限制在安全范圍之內。本設計采用的過電壓保護方案有： 交流側過電壓保護 逆變變壓器交流側過電壓保護1）阻容吸收保護　　 阻容吸收保護通常在變壓器一、二次側并接電阻R和電容C的串聯(lián)支路進行保護。：逆變變壓器采用△/Y1l接法,變壓器每相伏安數(shù)為 KVA阻容保護采用△接法，則電容值C為 uF 式中為變壓器勵磁電流百分比，對于5～1OOkVA的變壓器，一般為4～10，==570V。選取電容器為：，500V，3只。 電阻R按下式計算： R===125式中，U為變壓器的短路比，對于5～100kVA的變壓器，一般為5～lO。：阻容保護采用△接法，計算方法同上，則電容值C為　　　　　　C＝＝＝==270V選取電容器為：，630V，3只電阻R按下式計算 R===2) 壓敏電阻保護： ，變壓器二次側接壓敏電阻保護，采用△接法，參數(shù)計算如下： 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. 直流側過電壓保護。 直流側過電壓保護可以用阻容或壓敏電阻保護，但采用阻容保護容易影響系統(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（)。 壓敏電阻的額定電壓U為 U（～2）U =（～2） =（～2） = (380～421)V 式中，U為正常工作時加壓敏電阻兩端的直流電壓。實選MY31型壓敏電阻1只，其額定電壓為500V,通流量1KVA. 變流器件換相側過電壓保護。為了抑制變流器件(晶閘管和整流二極管)的關斷過電壓，采用在變流器件兩端并聯(lián)阻容保護電路的方法()。根據(jù)前面計算已知變流器件的額定電流 I=60A查得阻容保護的元件參數(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)的分析計算及改進提高 異步電動機的功率因數(shù)為0．8,0．9，而串級調速系統(tǒng)若不采取措施，其總的功率因數(shù)卻很低，即使高速滿載時也只有0．6左右，低速時總功率因數(shù)更低，這是晶閘管串級調速系統(tǒng)的主要缺點。 造成晶閘管串級調速系統(tǒng)總的功率因數(shù)低的主要原因可歸納為以下兩個方面： 其一，由于逆變變壓器和異步電動機在工作時都要從電網(wǎng)吸收無功功率，故串級調速系統(tǒng)比自然接線下異步電動機從電網(wǎng)吸收的無功功率多得多，且串級調速系統(tǒng)把轉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(特別是低速運行時，情況更嚴重)，這是造成串級調速系統(tǒng)總功率因數(shù)降低的主要原因。 其二，由于串級調速系統(tǒng)接入轉子整流器，不僅出現(xiàn)換流重疊現(xiàn)象，造成轉子電流滯后轉子電壓角度(為換向重疊角)，而且使轉子電流發(fā)生畸變，這些因素將使異步電動機本身的利用系數(shù)和功率因數(shù)都降低，這是造成串級調速系統(tǒng)總功率因數(shù)降低的另一個原因。 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行不對稱控制。這種方法適用于大功率系統(tǒng)。 ，在逆變器工作時使晶閘管在自然換流點之后換相，這時逆變器的輸入電流呈容性，可以補償異步電動機從電網(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雜，價格昂貴。 ，電容器產(chǎn)生相位超前的電流，以補償串級調速裝置中電流相位的過大的滯后。此法簡單易行，小功率系統(tǒng)中應用較多。 在此采用的措施是并聯(lián)電容來補償系統(tǒng)的無功功率，提高電能質量。 接入方式有三種：第一種是接在進線電網(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 論串級調速是通過繞線式異步電動機的轉子回路引入附加電勢而產(chǎn)生的，它屬于變轉差率來實現(xiàn)調速的，是異步電動機十分經(jīng)典的調速方法之一。串級調速可以將異步電動機的功率回饋電網(wǎng)或者轉化為機械能送回到電動機軸上，因此效率高。它能實現(xiàn)無級平滑調速，是結構簡單，發(fā)展較快，技術難度較小，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用。晶閘管串級調速技術除可用于新設備設計外，還可用于對舊設備進行技術改造，這樣不僅能改善調速性能，又可以節(jié)約能源。因此，研究和應用晶閘管串級調速技術具有極大的技術和經(jīng)濟意義。 本文對交流串級調速系統(tǒng)的工作原理進行了深入的分析研究，具體設計了雙閉環(huán)次同步串級調速系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)包括檢測環(huán)節(jié)及觸發(fā)環(huán)節(jié)和保護環(huán)節(jié)等,該系統(tǒng)既發(fā)揮了交流調速的節(jié)能、成本低、高容量、易維護等優(yōu)點，又能獲得像直流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)那樣良好的動態(tài)特性，具有技術實現(xiàn)容易和經(jīng)濟性好的優(yōu)勢。對風機、泵類負載，特別是高壓大容量電機，串級調速系統(tǒng)是最合適的。簡潔高效的串級調速技術在風機、泵類負載的推廣應用將在一定程度上緩解當前的用電緊張局面，對建設節(jié)約型社會必將產(chǎn)生積極的推動作用。 由于本人水平有限，加之時間較短，所以本文難免有不足之處，尚待完善,懇請各位老師批評指正。 致 謝 本論文是在導師z朱維璐副教授悉心指導與關懷下完成的。他淵博的知識、開闊的思路、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、踏實的工作作風和培養(yǎng)人才的奉獻精神深深地教育了我，也將永遠激勵我奮發(fā)向上、努力工作。從他身上，我不僅學到了扎實、寬廣、系統(tǒng)深入的專業(yè)知識，也學到了做人的道理和處世的方式，這些寶貴財富將使我終身受益。在此，再一次向尊敬的朱老師表示深深的敬意!同時也感謝學院領導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，他們是強大的后備支持力量。感謝室友和同學的關心和幫助，他們在點滴的細節(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我的培養(yǎng)、鼓勵，在漫長的求學生涯中，他們給我提供了強大的精神支持和盡可能的物質幫助。在此，向我的家人表示衷心的感謝！ 最后，向所有評閱論文的老師、教授、專家和學者表示誠摯的謝意！ 參 考 文 獻 ．大功率風機、泵節(jié)能調速發(fā)展方向探討．電氣傳動，1999，29(147)：36 ．電力電子新器件及其應用技術．北京：國防工業(yè)出版社，1995 ．高壓變頻器及其在大型風機泵調速節(jié)能中的應用．變頻器世界，1999(9)：1517 Power Switches for Medium—VollageApplication．ABB Recview，1997，(3)：34—37 ，交流調速控制系統(tǒng)．北京：電子工業(yè)出版社，2003 ，陳敏遜，交流調速系統(tǒng)．北京：機械工業(yè)出版社，2003 ，洪定國，楊國權．新型GTO串級調速工業(yè)裝置．電氣傳動，1989，(3)：165169 ，胡雨辰，劉炳等．IGCT和IEGT適用于Sn打COM的新型大功率開關器件．電力系統(tǒng)自動化，2000．10：6670 ．電力電子變流技術．北京：冶金工業(yè)出版社，2002 ．變頻調速技術與系統(tǒng)應用．北京：機械工業(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調速系統(tǒng)性能分析．電工技術學報，1988．3(1)：5760 13. Joachim Holtz．IEEE Transaction on Industrial Electronics，2006．V01．53(No．1)． 14.，孫俊升，郭懷德．利用串級調速實現(xiàn)大功率異步電動機的調速．陜西電力。2006，01：1214 Holtz．IEEE Transaction on Industrial Electronics，2006．V01．53(No．2)． :機械工業(yè)出版社，1982全國電氣自動化電控系統(tǒng)學術年會論文集北京:機械工業(yè)出版社，1998：84～89 .　三相四線制雙IGBT串級調速系統(tǒng)的觸發(fā)脈沖控制，中國高等學校電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)第二十屆年會論文集. 繼電器雜志社，2004：1720～1722 :國防工業(yè)出版社，1995 :孫流芳EACS39。:機械工業(yè)出版社，1998:71～79