【正文】 取： FCi ?10? 則： msCRT ii 000 ??? （ ） msTTT Vii ?????? （ ） 令： msTLni ??? ?????? ?? ifiVi TKK LK （ ） ??? KRKR ii （ ） FRCiii ?? ?? （ ） FRTC oioi ? 0 ?? （ ） 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 圖 ACR 調(diào)節(jié)器 圖 圖 ASR 調(diào)節(jié)器 速度調(diào)節(jié)器的參數(shù)計(jì)算 由于系統(tǒng)要求抗擾性能及跟隨性好，轉(zhuǎn)速環(huán)按典型 Ⅱ 型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，且取5?h 。 m i n/ 39。 ?nK ?? KRn 125039。 ，則： 39。 M3 ~T G~R P ~ U R U I T 1 T A B C G T P L D C i R 1 39。利用電流負(fù)反饋與速度調(diào)節(jié)器輸出限幅環(huán)節(jié)的作用，使系統(tǒng)在升速過程中實(shí)現(xiàn)恒流升速，具有較好的加速特性。為防止逆變器逆變顛覆，當(dāng)電流調(diào)節(jié)器的輸出電壓 KU 為零時(shí)，應(yīng)整定觸發(fā)脈沖初始相位角，使 030min ???? 。 （ 2） 用電容器維持控制電源，使控制單元延時(shí)失電，防止繼電器、接觸器釋放； （ 3） 電壓恢復(fù)時(shí)，用過壓吸收回路吸收電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)產(chǎn)生的過電壓。這里我們選用一 個(gè)熱繼電器進(jìn)行保護(hù)，其額定電流為 AII NP ?? ，選擇型號(hào)為 TKN12SC 的熱繼電器。若電動(dòng)機(jī)長期過載運(yùn)行，其繞組的溫升將超過允許值而使絕緣材料變脆、老化、壽命縮短，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使電動(dòng)機(jī)損壞。 一般選用熔斷器保護(hù)時(shí)，其熔絲的熔斷電流按電動(dòng)機(jī)額定電流的 ～ 倍選擇，這里是繞線異步電動(dòng)機(jī)，因此在這的電流熔斷倍數(shù)選 2，計(jì)算熔斷電流為： AAII Nr 33616822 ???? 。熔斷器直接受熱而熔斷。雖可用去磁繞組改善這種情況，但又使觸發(fā)電路復(fù)雜化。這個(gè)電路成對(duì)稱結(jié)構(gòu)。上面電路圖 中的 +Uco 就是給定電壓，由固態(tài)三端穩(wěn)壓器 7815產(chǎn)生。 它的管腳圖如下，為 16 腳芯片。 其管腳圖如下： 1 6 1 5 1 4 1 3 1 2 1 11 0 98 7 654321K J 0 0 4 圖 KJ041 的管腳排列 這種集成觸發(fā)電路主要用于單相、三相全控橋變流裝置，用作雙路 (相位差180 度 )脈沖移相觸發(fā)，具有輸出負(fù)載能力大、移相性能好且范圍寬、對(duì)同步電壓要求低等特點(diǎn)。 逆變觸發(fā)器的設(shè)計(jì) KJ004 和 KJ041 的引腳圖 （ 1） KJ041 觸發(fā)器 KJ041 芯片， 又稱為六路雙脈沖形成器。在無整流變壓器的情況下，應(yīng)在電源進(jìn)線端串聯(lián)進(jìn)線電抗器，以限制作用于晶閘管的 tu dd/ 。 其電路圖為下圖 所示： 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 LL 圖 電壓和電流上升率保護(hù)電路 電壓上升率的限制 加到晶閘管兩端的正電壓上升率過大時(shí)，會(huì)使晶閘管誤導(dǎo)通。 （ 2） 在每個(gè)橋臂上與晶閘管串聯(lián)一個(gè)電抗器。 （ 2）快速熔斷器 (或熔體 )的額定電流 FI 應(yīng)按下式選取，即： TFAVT III ??)( TFAVT III ??)( AII dT 6 5 84 1 ???? 為正常運(yùn)行時(shí)晶閘管通過的電流有效值 故：選擇快速熔斷器的型號(hào)為 KSP1400，額定電壓為 690V?？焖?熔斷器的斷流時(shí)間在 10ms 以內(nèi)，它是晶閘管電路中使用最普遍的過電流保護(hù)裝置。 過電流保護(hù) 晶閘管電路發(fā)生過電流的主要原因是：過載、直流側(cè)短路、晶閘管擊穿短路、可逆系統(tǒng)逆變失敗或誤觸發(fā)等。 晶閘管關(guān)斷過電壓的常用抑制措施是在它的兩端并聯(lián)阻容吸收裝置。 其電路圖如圖所示 ： 圖 直流側(cè)過電壓保護(hù) 圖 晶閘管兩端過電壓保護(hù) 晶閘管兩端的過電壓保護(hù)措施： 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 晶閘管在導(dǎo)通期間，其內(nèi)部充滿載流子。 雙閉環(huán)控制的異步電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 15 圖 壓敏電阻保護(hù) 圖 壓敏電阻伏安特性 壓敏電阻的參數(shù)計(jì)算： 1） 標(biāo)稱電壓 mAU1 ：指漏電流為 1mA 時(shí)，壓敏電阻上的電壓； 2） 流通量： 在規(guī)定沖擊電流波形下，允許通過的浪涌峰值電流； 3） 殘壓： 壓敏電阻兩端正常工作電壓有效值。左通常情況下，增大電阻值有利于抑制振蕩；但若電阻值太大，不僅抑制震蕩的作用不大，反而會(huì)影響電容抑制過電壓的效果，并使正常工作時(shí)電阻損耗增大，因此，一般希望電阻小一些。 2）根據(jù)公式（ ）可知逆變變壓器側(cè)的阻容保護(hù) TR 和 TC 值為： 2263131 USICC emT ??? F?38 0 0 4 856312 ??????????? （ ） 電容耐壓 mC UUT ? V49 5340 ???? （ ） emshT IUSURR ??? ?????????? 0 0 4 834042（ ） 電阻功率 : Af c UICC 6 ???????? ?? （ ） WRIP TCC )4~3( 22 ????? （ ） 根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，選擇電容 F?15 ，且其耐壓達(dá)到 V500 。逆變變壓器側(cè)的阻容保護(hù)裝置如圖 所示。 串入電感量計(jì)算： 電動(dòng)機(jī)的等效電感 DL 為： mHmHfXL MM 3 ??? ??? ? （ ） 逆變變壓器的等效電感 DL 為： mHmHfXL TT 3 ??? ??? ? () 按電流連續(xù)要求的電感量 )(23m i n21 TMdTId LLIUKL ??? () 式中 AII dnd %5m in ?? () ?IK mHL d )( ?????? () 考慮限制電流連續(xù)時(shí)的電感量 2dL 為： )(23210)( 23222 TMdninTddmd LLISUfUUL ???? ? () )( 4243002 32 ???????? ? () ? 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 式中： dmU 最低次諧波電壓幅值 df 最低次諧波頻率，對(duì)于三相橋式電路 iS 電流脈動(dòng)系數(shù)，要求 ?iS 對(duì)于三相橋式電路， 2 ?UUdm 。下面，討論在上述條件下通過計(jì)算選擇硅整流二極管的方法。其目的是： （ 1） 把可控整流裝置與交流電 網(wǎng)隔離，以抑制電網(wǎng)的浪涌對(duì)晶閘管的影響； （ 2）能取得與被控異步電機(jī)工作相匹配的逆變電壓并有合理的控制。( 21 rrrM ?? () ???????????? )( ??R () 若串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)行時(shí) ?? ，則直流回路最大電流 dmI 為 AII dndm ???? ? () 最大電流時(shí)電勢(shì)系數(shù)為： ? ? 1m i n/ )()339。r ，故電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩為： dndnMndndnMdKn IIXrUnIIXmrUT ?????? ?????? ????????? ?????? ??? ??? 339。同理，減小 β值可以使電動(dòng)機(jī)在較低的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 3 本系統(tǒng)主電路的設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)主電路的組成及工作原理 本系統(tǒng)主電路如圖 所示，系統(tǒng)主電路由三相繞線異步電動(dòng)機(jī)、整流裝置、逆變裝置、逆變變壓器和平波電抗器組成。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高，實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速，選擇電氣串級(jí)調(diào)速能更好的滿足調(diào)速要求。增大 If 可使電動(dòng)機(jī)減速，反正加速。這種系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)： (1)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)能夠靠調(diào)節(jié)逆變角 β實(shí)現(xiàn)平滑無級(jí)調(diào)速； (2)系統(tǒng)能把異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差功率饋給交流電網(wǎng)，從而使扣除裝置損耗后的轉(zhuǎn)差功率得到有效的利用，大大提高了調(diào)速系統(tǒng)的效率。當(dāng)電動(dòng)機(jī)在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載下穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，可以認(rèn)為 Id 近似為恒值?？刂?? 使它增大，則逆變電壓 iU 立即減??；但電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速因存在著機(jī)械慣性尚未變化，所以 dU 仍維持原值，根據(jù)式（ ）、（ ）就使轉(zhuǎn)子直流回路電流 dI 增大，相應(yīng)轉(zhuǎn)子電流也增大，電機(jī)就加速；在加速過程中轉(zhuǎn)子整流電壓隨之減小，又使電流 dI減小，直至 dU 與 iU 依式（ ）取得新的平衡，電機(jī)進(jìn)入新的穩(wěn)定狀態(tài)以較高的轉(zhuǎn)速運(yùn)行。 雙閉環(huán)控制的異步電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3 2 本系統(tǒng)串級(jí)調(diào)速方案的比較和選擇 串級(jí)調(diào)速原理 M3 ~ U R U I L D S E 2 0 U d U iI d 圖 串級(jí)調(diào)速方式原理圖 圖 是串級(jí)調(diào)速方式原理圖，圖中異步電動(dòng)機(jī) M 以轉(zhuǎn)差率 s 運(yùn)行，其轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì) 20sE 經(jīng)三相不可控整流裝置 UR 整流，輸出直流電壓 dU 。 本次設(shè)計(jì)的目的 本設(shè)計(jì)選題的目的：采用雙閉環(huán)控制的異步電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)不僅具有明顯的節(jié)能效果，還具有良好的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能。隨著電力電子技術(shù)和控制策略的發(fā)展，新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制策略被不斷提出。在 “定子反饋 ”方案中，輔助繞組與定子繞組電氣上絕緣，通過磁耦合，即 電磁感應(yīng)，將轉(zhuǎn)差功率經(jīng)過定子繞組反饋到電網(wǎng)，這就是我們所說的 “內(nèi)饋 ”串調(diào)。 關(guān)鍵字 ： 串級(jí)調(diào)速；主電路；調(diào)速范圍；轉(zhuǎn)差率 II Abstract The wound rotor asynchronous motor cascade speed regulation system, is to use change slip power control speed regulation system. In the development of ac speed regulation technology in China. It is a system of simple structure, rapid development, wider application. Its basic principle is to put the rotor AC electromotive force into DC emfs by Uncontrolled rectifier circuit. Taking advantage of working in a state of threephase inverter controlled rectifier circuit for an adjustable DC voltage as additional electromotive force, to change the slip power, in order to realize speed regulation. Cascade speed regulation pletely overes the drawback