【正文】 反向電壓而在關(guān)斷的過程中，正向電流下降到零時，晶閘管內(nèi)部仍殘存著載流子。為了使其達(dá)到快速性，采用壓敏電阻做過電壓保護(hù)，其標(biāo)稱電壓為：（） 取 根據(jù)計(jì)算可以選擇壓敏電阻的型號為MYG32D911K型號。標(biāo)稱電壓： （） 流通量： 應(yīng)大于實(shí)際可能產(chǎn)生的浪涌電流值，一般取5 KA以上；根據(jù)以上計(jì)算可以得知壓敏電阻的型號為MYG32D511K型號。由于壓敏電阻的正反向特性對稱，因此三相電路用三個壓敏電阻，接成三角形。（2）壓敏電阻保護(hù)壓敏電阻是一種非線性電阻元件，它具有正反向相同且很陡的伏安特性，：在未擊穿時，漏電流很小(微安級)，而放電容量很大，可通過數(shù)千安培的沖擊電流。如，在整流電路中有其他過電壓保護(hù)措施時，選取的電容值可略小于以上的計(jì)算值．在通常情況下，增大電容量能降低作用于晶閘管上的過電壓和電壓上升率，但若電容量太大，不僅電容器體積很大，而且會增加電阻的損耗，便電阻的體積加大，造成整個阻容裝置體積過大，電容量增大還會增加晶閘管導(dǎo)通時的電流上升率對晶閘管不利。選擇電阻，功率為23W。選擇電阻，電阻功率為32W。 逆變變壓器側(cè)阻容保護(hù)裝置圖對于單相電路，阻容參數(shù)的計(jì)算公式為： （） 電容的耐壓 （） 電阻功率: （） （） 式中:—變壓器容量,； 變壓器二次相電壓有效值； 通過電阻的電流； 變壓器勵磁電流百分?jǐn)?shù)，的變壓器，對應(yīng)的,這里??； 變壓器的短路比，的變壓器，對應(yīng)的，??； 阻容兩端正常工作時的交流電壓峰值。 （1）交流側(cè)過電壓保護(hù)常用的交流測過電壓保護(hù)措施有阻容保護(hù)和非線性電阻保護(hù)。串入電感量計(jì)算：電動機(jī)的等效電感為： （） 逆變變壓器的等效電感為： () 按電流連續(xù)要求的電感量 () 式中 () () 考慮限制電流連續(xù)時的電感量為： () () 式中：最低次諧波電壓幅值 最低次諧波頻率，對于三相橋式電路 電流脈動系數(shù)，要求對于三相橋式電路， 。 （） 式中（三相橋式電路、電感性負(fù)載） （） 取可以選取型號為KK200A的晶閘管6個 在可控硅串級調(diào)速系統(tǒng)中，電動機(jī)轉(zhuǎn)子整流回路中必須串接平波電抗器，其主要原因有如下幾點(diǎn)：（1）電流脈動分量在電機(jī)轉(zhuǎn)子中造成的附加損耗限制在允許范圍內(nèi)；（2）使電動機(jī)在最小工作電流時任能保證電流的連續(xù)，避免電流斷續(xù)對電動機(jī)的影響。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。（1）整流裝置，該裝置的作用是將轉(zhuǎn)子側(cè)的交流電動勢轉(zhuǎn)換為直流電壓。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。時換相重疊角 ()系統(tǒng)工作在第一工作區(qū)。 （1）電動機(jī)型號的選定本設(shè)計(jì)中，根據(jù)所給數(shù)據(jù)，最大負(fù)載功率，由于一般最大負(fù)載功率為額定功率的75%左右，即因此在查電動機(jī)型號時我選擇了YR250M4電動機(jī)，采用接法。在加速過程中，S減小，電流Id及整流電壓隨之減小直至達(dá)到新的平衡，電動機(jī)仍進(jìn)入新的穩(wěn)定狀態(tài)以較高轉(zhuǎn)速運(yùn)行。當(dāng)電動機(jī)在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載下穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時，可以認(rèn)為Id近似為恒值。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，我們在設(shè)計(jì)中選擇電氣串級調(diào)速更適合。 機(jī)械串級調(diào)速原理圖綜合上述論述的兩種調(diào)速方式，電氣串級調(diào)速系統(tǒng)屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，其輸出的機(jī)械功率和轉(zhuǎn)速成正比，能夠靠調(diào)節(jié)逆變角β實(shí)現(xiàn)平滑無級調(diào)速，節(jié)能方面，電氣串級調(diào)速系統(tǒng)能把異步電動機(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。所以這種機(jī)械串級調(diào)速系統(tǒng)屬于恒功率調(diào)速，其特點(diǎn)是系統(tǒng)在低速時能夠產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩輸出，因而適用于一些需要低速大轉(zhuǎn)矩傳動的場合。從功率傳遞角度看，如果忽略調(diào)速系統(tǒng)中所有的電氣與機(jī)械損耗，認(rèn)為異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)差功率全部為直流電動機(jī)所接受，并以PMD的形式從軸上輸出給負(fù)載。這里直流電動機(jī)的電動勢就相當(dāng)于直流附加電動勢，通過調(diào)節(jié)直流電動機(jī)的勵磁電流If可以改變其電動勢，從而調(diào)節(jié)交流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。 。同理，減小β值可以使電動機(jī)在較低的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。若增大逆變角β，則逆變電壓減小，但電動勢轉(zhuǎn)速因存在機(jī)械慣性尚未變化，所以，整流電壓仍維持原值，因而直流回路電流Id及轉(zhuǎn)子電流I2相應(yīng)增大，使電機(jī)加速。 。同理，減小值可以使電機(jī)在較低的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。為此可在整流轉(zhuǎn)子的直流回路中寫出以下的電動勢平衡方程式： （） （）式中： 與兩個整流裝置的電壓整流系數(shù)逆變器輸出電壓逆變變壓器的次級相電壓晶閘管逆變角轉(zhuǎn)子直流回路的電阻當(dāng)電動機(jī)拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載穩(wěn)定運(yùn)行時，可以近似認(rèn)為為恒值。工作在逆變狀態(tài)的三相可控裝置UR除提供一可調(diào)的直流輸出電壓作為調(diào)速所需的附加電動勢外，還可將經(jīng)UR整流后輸出的電動機(jī)轉(zhuǎn)差功率逆變回饋到交流電網(wǎng)中。本次設(shè)計(jì)指標(biāo)：(1) 生產(chǎn)機(jī)械為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，最大負(fù)載功率PL=72KW；(2) 調(diào)速范圍 D=3:1；(3) 低速時靜差率 S=；(4) 要求電流超調(diào)量小，轉(zhuǎn)速抗擾性能及跟隨性能好。本設(shè)計(jì)的目的在于讓學(xué)生通過對雙閉環(huán)控制的異步電動機(jī)串級調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)和掌握異步電動機(jī)串級調(diào)速的設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)步驟和方法，具有初步的工程設(shè)計(jì)能力。隨著我國改革開放不斷深入和國民經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，國家大量撥款加速建設(shè)，現(xiàn)在已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，有部分項(xiàng)目已經(jīng)達(dá)到了實(shí)用化階段，相信在不久的將來我國在雙閉環(huán)串級調(diào)速系統(tǒng)方面一定會趕上或進(jìn)一步縮小與發(fā)達(dá)國家之間的差距。到目前為止全國已有四到五家知名的內(nèi)饋串級調(diào)速裝置的生產(chǎn)廠家。90年代中期以后，有一家公司又推出斬波式內(nèi)饋串調(diào)。20世紀(jì)60年代末期，我國的一些單位開始進(jìn)行晶閘管串級調(diào)速的試驗(yàn)，70年代后期，西安整流器廠首先推出了系列產(chǎn)品，以后其他廠家也相繼推出。60年代中期，然后經(jīng)過晶閘管逆變器將整流后的轉(zhuǎn)差功率逆變?yōu)殡娋W(wǎng)頻率的交流功率，并將其反饋到電動機(jī)的定子輔助繞組中的晶閘管串級方案，稱為“定子反饋”方案，而把通過變壓器（逆變變壓器）將轉(zhuǎn)差功率反饋到電網(wǎng)（常規(guī)的晶閘管串級）稱為“電網(wǎng)反饋”方案。First of all, according to the design requirements to determine the structure of control scheme and the main circuit. In the determination of the main circuit and the closed loop system. Focus is on the circuit element parameters calculation and device type selection. Including rectifier transformer, rectifier devices, flat wave reactor, protection circuit and the current and speed regulator parameter calculation, so as to achieve the design requirements. Mapped the plete double closed loop control of asynchronous motor cascade speed regulation system, the main wiring diagram, control circuit diagram, the modeling and Simulation of MATLAB proved that the system meets the design requirements and plete and has good disturbance rejection properties and tracking performance, small overshoot.Keywords: the main circuit；cascade control；Speed range；slip ratio.III目錄摘要 IAbstract II1緒論 1 串級調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r 1 本次設(shè)計(jì)的目的 12本系統(tǒng)串級調(diào)速方案的比較和選擇 3 3 4 4 4 53本系統(tǒng)主電路的設(shè)計(jì) 6 6 6 6 9 10 11 12 12 16