【正文】 技術(shù)參數(shù)表 2. 直流側(cè)過(guò)電壓保護(hù) VF12 圖 22 直流側(cè)過(guò)壓保護(hù) 直流側(cè)過(guò)電壓保護(hù)可以用阻容或壓敏電阻，但采用阻容保護(hù)容易影響系統(tǒng)的快速性，并造成 dtdi 加大（上升率大會(huì)使晶閘管誤導(dǎo)通）。 壓敏電阻的選擇可按下式 壓峰值壓敏電阻承受的額定電?? ~ ?mAU 式 中 mAU1 為壓敏電阻的額定電壓； ? 為電網(wǎng)電壓升高系數(shù)，一般 ? 取 ~。 電容的耐壓值： VUUVm 2 0 2 ??? ? 計(jì)算電阻阻值： ?? 計(jì)算電阻功率： WPR ? 因此電阻可以取標(biāo)準(zhǔn)值 ?47 的水泥電阻。 阻容保護(hù) 圖 21 過(guò)電壓阻容吸收保護(hù)電路原理圖 在本設(shè)計(jì)中采用阻容吸收保護(hù)的方式來(lái)抑制過(guò)電壓， 阻容吸收裝置中 )( FC? 的計(jì)算公式為： lsg UfIKC221 ?? R 的阻值（ ? ）計(jì)算 公式為：222 IUKR lg ?? R 的功率（ W ）計(jì)算公式為： RIKPgR 223 )( ?? 以上各式中， lU2 為變壓器次級(jí)空載線電壓， V ， 2I 為變壓器次級(jí)線電流， A ， sf 為電源頻率， Hz ， 1gK 、 2gK 、 3gK 為計(jì)算系數(shù)，見(jiàn)下表， ? 為變壓器勵(lì)磁電流對(duì)額定電流的標(biāo) 么值，一般取 ~ 。 采取過(guò)電壓保護(hù)措施后，會(huì)使經(jīng)常發(fā)生的操作過(guò)電壓限制在器件額定電壓以下，偶然性的浪涌電壓限制在其間的斷態(tài)和反向不 重復(fù)峰值電壓數(shù)值以下。回路電感中會(huì)產(chǎn)生很高的換相過(guò)電壓。過(guò)電壓主要是指電氣系統(tǒng)內(nèi)部合閘、分閘 和電力電子器件的關(guān)斷等原因造成的操作過(guò)電壓。 2) 主電路保護(hù)元件的參數(shù)計(jì)算及選型。 對(duì)于三相橋式整流電路，總電感量的計(jì)算公式為： mindIUL ? 一般情況下 mindI 為電動(dòng)機(jī)額定電流 的 10% ~ 5% 。此外，電流波形的斷續(xù)給予平均值描述的系統(tǒng)帶來(lái)一種非線性的因素，也引起機(jī)械特性的非線性，影響系統(tǒng)的運(yùn)行性能。 流過(guò)晶閘管的電流的有效值為： max31 dVT II ? maxdI 為直流側(cè)最大電流，代入數(shù)據(jù)計(jì)算得： AII d 3 1 2m a x ??? AAIKI VTr e lAVT ~)( ?? 在普通電機(jī)調(diào)速中用 普通晶閘管即可，查 ZP系列整流管參數(shù)表： 正向平均 電流 正向峰值 電壓 反向得復(fù)峰值電壓VRRM（ V） 反向重復(fù)峰電流 工作結(jié)溫 推薦用 安裝力 型號(hào) IF（ AV）（ A） VFM（ V） IRM（ mA) 散熱器 ZP5A 5 ≤ 50～ 2021 ≤ 2 TJ℃ 40～ +150 SZ13 ZP螺旋式 ZP10A 10 ≤ 50～ 2021 ≤ 5 SZ14 ZP20A 20 ≤ 50～ 2021 ≤ 5 SZ15 ZP30A 30 ≤ 50～ 2400 ≤ 7 SZ16 ZP50A 50 ≤ 50～ 2400 ≤ 8 SZ16 ZP100A 100 ≤ 50～ 3000 ≤ 10 SL17 ZP200A 200 ≤ 50～ 3000 ≤ 12 SL18 8 ZP300A 300 ≤ 50～ 3000 ≤ 15 SL19 11 ZP500A 500 ≤ 50～ 3000 ≤ 20 SF15 SS12 15 陶瓷型螺旋式 ZP800A 800 ≤ 50～ 3000 ≤ 25 SF15 SS13 19 ZP1000A 1000 ≤ 50～ 3000 ≤ 25 SF16 SS 13 24 ZP1500A 1500 ≤ 50～ 3000 ≤ 30 SS14 30 ZP2021A 2021 ≤ 50～ 3000 ≤ 30 SS14 36 ZP3000A 3000 ≤ 50～ 3000 ≤ 35 SS14 40 圖 21 ZP 系列整流管參數(shù)表 選取 ZP50型號(hào)的晶閘管即可滿足要求，其額定電流 AIAVT 50)( ?。 2. 晶閘管的參數(shù)計(jì)算及選型 選擇晶閘管主要是選擇它的額定峰值電壓 (重復(fù)峰值電壓 ) TU 、額定電流 (通態(tài)平均電流 ))(AVTU、門(mén)極觸發(fā)電壓和門(mén)極觸發(fā)電流即可，尤其是額定峰值電壓與額定電流這兩個(gè)指標(biāo)。 dNI 為整流器額定直流電流。所以系數(shù) ~?k 代入數(shù)據(jù)得： VVU 4 0~ 3 33/2 2 0)~(2 ???? ，取 VU 1382 ?? 因此變壓器的變比近似為 21 ?????UUK 整流變壓器一、二次側(cè)相電流的計(jì)算?？梢愿鶕?jù)以下公式來(lái)計(jì)算整流變壓器二次相電壓的?2U 3U2 NkU??， NU 為電動(dòng)機(jī)額定電壓。電網(wǎng)一次側(cè)線電壓為380V。另外，合適的輸入電壓可以使得晶閘管在較大的功率因數(shù)下運(yùn)行；變壓器的隔離作用還可以抑制由變流器進(jìn)入電網(wǎng)的諧波成分，減小對(duì)電網(wǎng)的污染。 ???控制的有環(huán)流可逆調(diào)速方式，在實(shí)際應(yīng)用中由于難以準(zhǔn)確保持???的狀態(tài)，一旦出現(xiàn) 時(shí)，就有可能產(chǎn)生直流環(huán)流，使整流器過(guò)載或損壞，故實(shí)際上并不采用，但研究 控制的有環(huán)流可逆系統(tǒng)，對(duì)理解直流電動(dòng)機(jī)的可逆過(guò)程有很大幫助。 如果緊接著反轉(zhuǎn)，d dmII??的過(guò)程就會(huì)延續(xù)下 去，直到反向轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時(shí)為止。這階段的特點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不斷下降，電動(dòng)機(jī)的慣性儲(chǔ)能經(jīng)反組整流器回輸電網(wǎng)。 (3)它組回饋制動(dòng)階段。 當(dāng)電動(dòng)機(jī)的正向電流下降到零后，電感反電動(dòng)勢(shì)作用消失，處于整流狀態(tài)的反組整流器開(kāi) 始輸出電流，電樞電流開(kāi)始反向，由于整流器輸出電壓與電動(dòng)機(jī)反電動(dòng)勢(shì)的方向相間，電動(dòng)機(jī)處于反接制動(dòng)狀態(tài)，電流上升很快。因時(shí)間很短，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速基本不變。 (1)本組逆變階段。由于電感是儲(chǔ)能元件，電感儲(chǔ)能與電流有關(guān)，因此電流下降就意味著電感儲(chǔ)能的釋放，電流上升就意味著電感的儲(chǔ)能增加的過(guò)程。在突加給定信號(hào)nU*為負(fù)時(shí)，正組橋工作于逆變狀態(tài)，反組橋工作于整流狀態(tài)，由反組橋向電動(dòng)機(jī)提供反向電流，電動(dòng)機(jī)同樣經(jīng)歷電流上升、恒流升速和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)三個(gè)階段后，進(jìn)入反轉(zhuǎn)穩(wěn)定運(yùn)行階段，而正組橋僅有少量脈動(dòng)環(huán)流。這樣，可以分別進(jìn)行設(shè)計(jì)，分別調(diào)整 (先調(diào)好電流環(huán)，再調(diào)速度環(huán) )，調(diào)整方便。 2) 具有較好的動(dòng)態(tài)特性，起動(dòng)時(shí)間短 (動(dòng)態(tài)響應(yīng)快 ) 3) 系統(tǒng)抗擾動(dòng)能力強(qiáng)，電流環(huán)能較好地克服電網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響， 而速度環(huán)能抑制被它包圍的各個(gè)環(huán)節(jié)擾動(dòng)的影響，并最后消除轉(zhuǎn)速偏差。為了在啟動(dòng)或者制動(dòng)過(guò)程中保持電流最大值，需要再加入一個(gè)電流調(diào)節(jié)器。當(dāng)?shù)竭_(dá)穩(wěn)定態(tài)轉(zhuǎn)速時(shí)，最好使電流立即降下來(lái)，使電磁轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩相平衡，從而迅速轉(zhuǎn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。 0 . 4 0 . 3 0 . 2 0 . 1 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 5 0 . 4 0 . 3 0 . 2 0 . 100 . 10 . 20 . 30 . 4I d mI d l I d m 圖 13 時(shí) 間最優(yōu)的理想過(guò)渡過(guò)程 2. 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng) 對(duì)于經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)運(yùn)行的調(diào)查系統(tǒng)，如門(mén)刨床、可逆軋鋼機(jī)等級(jí)，縮短起，制動(dòng)過(guò)程的時(shí)間是提高生產(chǎn)率的重要因素。 VFA+ VR 圖 11 VM 可逆調(diào)查 速系統(tǒng) 2) 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)概述 1. 單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)存在的問(wèn)題 *nUnU 0dU+RdI+ eC1α nESKCU 圖 12 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖 ( dcrd II ? ) 1) 用一個(gè)調(diào)節(jié)器綜合多種信號(hào)，各參數(shù)間相互影響， 2) 環(huán)內(nèi)的任何擾動(dòng)，只有等到轉(zhuǎn)速出現(xiàn)偏差才能進(jìn)行調(diào)節(jié)，因而轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)降落大。 采用兩組晶閘管反并聯(lián)的可逆 VM 系統(tǒng)，如果兩組裝置的整流電壓同時(shí)出現(xiàn)，便會(huì)產(chǎn)生不流過(guò)負(fù)載而直接在兩組晶閘管之間流通的短路電流，稱作環(huán)流。較大功率的可逆直流調(diào)速系統(tǒng)多采用晶閘管 電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。 主要參考文獻(xiàn)：《電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè) _朱仁初》 一、 配合控制的有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng) 概述及工作原理 .............................................. 4 1) 系統(tǒng)概述 ....................................................................................................... 4 2) 雙閉環(huán) 直流調(diào)速系統(tǒng)概述 .............................................................................. 4 3) VM 調(diào)速系統(tǒng)工作原理分析： ........................................................................ 6 二、 主回路的設(shè)計(jì) ................................................................................................... 8 1) 主回路元器件參數(shù)計(jì)算及