【正文】 式中 K= TI /（ dI ） 電流計算系數(shù)。選擇整流元件主要是合理選擇它的額定電壓 Ukn 和額定電流（通過平均電流） IT,它們與整流電路形式、負載性質(zhì)、整流電壓及整 流電流平均值、控制角α的大小等因素有關。 電壓比 K= 1U / 2U =380/122=。時整流電壓 0dU 與二次電壓 2U 之比，即A= 0dU / 2U ； B延遲角為α時輸出電壓 Ud 與 0dU 之比，即 B= dU / 0dU ； ε —— 電網(wǎng)波動系數(shù)； 1~—— 考慮各種因數(shù)的安全系數(shù)；根據(jù)設計要求，采用公式： ? ? BAUU d?~12 ? (33) 由表查得 A=；取ε =；α角考慮 10176。一般可按下式計算，即： )( c o s22m inm a x2NshTdIICUA nUUU ??? ?? （ 31） 式中 maxdU 整流電路輸出電壓最大值； TnU 主電路電流回路 n 個晶閘管正向壓降； C 線路接線方式系數(shù)； shU 變壓器的短路比，對 10～ 100KVA， shU =～ ； 2I / NI2 變壓器二次實際工作電流與額定之比，應取最大值。 直流調(diào)速系統(tǒng)的 框圖如圖 41 所示： 圖 41 直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 8 三、主電路設計與參數(shù)計算 （一）整流變壓器的設計 （ 1）、變壓器二次側(cè)電壓 U2 的計算 2U 是一個重要的參數(shù)，選擇過低就會無法保證輸出額定電壓。顯然靜特性優(yōu)于單閉環(huán)系統(tǒng)。 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性在負載電流小于 dNI 時表現(xiàn)為轉(zhuǎn)速無靜差，這時，轉(zhuǎn)速負反饋起主調(diào)作用，系統(tǒng)表現(xiàn)為電流無靜差。 （二）、總體結(jié)構(gòu)設計 采用雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，可以近似在電機最大電流（轉(zhuǎn)矩）受限的條件下，充分利用電機的允許過載能力，使電力拖動系統(tǒng)盡可能用最大的加速度起動，到達穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速后，又可以讓電流迅速降低下來，使轉(zhuǎn)矩馬上與負載相平衡，從而轉(zhuǎn)入穩(wěn)態(tài)運行，此時起動電流近似呈方形波，而轉(zhuǎn)速近似是線性增長的，這是在最大電流（轉(zhuǎn)矩）受到限制的條件下調(diào)速系統(tǒng)所能得到的最快的起動過程。為保證先加勵磁后加電樞電壓，主接觸器主觸點應在勵磁繞組通電后方可閉合，同時設有弱磁保護環(huán)節(jié)。 該系統(tǒng)采用減壓調(diào)速方案，故勵磁應保持恒定。采用電流截止負反饋進行限流保護，出現(xiàn)故障電流時由過流繼電器切斷主電路電源。為避免三次諧波電動勢的不良影響，三次諧波電流對電源的 6 干擾，主變壓器應采用 D/Y 聯(lián)結(jié)。 （ 2）調(diào)速系統(tǒng)方案的選擇 由于電機的容量較大，又要求電流的脈動小，故選用三相全控橋式整流電路供電方案。同時，由于電機的容量較大，又要求電流的脈動小。并且晶閘管可控整流裝置無噪聲、無磨損、響應快、體積小、重量輕、投資省。考慮使電路簡單、經(jīng)濟且滿足性能要求，選 擇晶閘管三相全控橋交流器供電方案。 在 VM 系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)器給定電壓，即可移動觸發(fā)裝置 GT 輸出脈沖的相位，從而方便的改變整流器的輸出，瞬時電壓 Ud。直流斬波器和脈寬調(diào)制交換器采用 PWM 受器件各量限制，適用于中、小功率的系統(tǒng)。旋轉(zhuǎn)變流機組簡稱 GM 系統(tǒng)，適用于調(diào)速要求不高，要求可逆運行的系統(tǒng)，但 其設備多、體積大、費用高、效率低、維護不便。 ⑤ 要求對 1 號機架拖動系統(tǒng)設置給定積分器，其他機架拖動系統(tǒng)設置給定速度鏈，以實現(xiàn)速度協(xié)調(diào)控制。 ③ 要求系統(tǒng)具有過流、過壓、過載和缺相保護。 ② 動態(tài)指標：電流超調(diào)量﹠ i≤ 5%；啟動到額定轉(zhuǎn)速時的轉(zhuǎn)速超調(diào)量﹠n≤ 5%（按退飽和式計算） （四）設計要求 ① 要求以轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)形式作為系統(tǒng)的控制方案。 m178。 4 表 31 各部分電動機額定參數(shù) 機架序號 電動機型號 Pn/Kw Un/V In/A na/(r/min) Ra/Ω Ifn/A Gda178。)為電動機飛輪力矩、 P 為極對數(shù)。a(N （二）、基本參數(shù) 考慮到課程設計的實踐有限，本課題直接給出各部分電動機的額定參數(shù)作為設計條件，不再提及諸如軋制力、軋制轉(zhuǎn)矩、軋錕直徑等概念和參數(shù)，以便簡化設計計算。每個機架的上下軋錕公用一臺電動機實行集中拖動，不同機架采用不同電動機實行部分傳動，各機架軋錕之間的速度則按物質(zhì)流量恒定原理用速度鏈實現(xiàn)協(xié)調(diào)控制 物質(zhì)流量不變的要求應在穩(wěn)態(tài)和過渡 過程中都得到滿足，因此，必須對過渡過程實踐和超調(diào)量都提出相應的限制。 連續(xù)軋制的基本條件是物質(zhì)流量的不變性，即 S1v1=S2v2… =Snvn=常數(shù)，這里 S1… Sn 和 v1… vn 分別為被軋金屬的橫斷面積和線速度。其主要特點是被軋金屬同時處于若干機架 之中，并沿著同一方向進行軋制最終形成一定的斷面形狀。整流變壓器 TR和晶閘管整流調(diào)速裝置的功能是將輸入的交流電整流后變成直流電；平波電抗器 L的功能是使輸出的直流電流更平滑；電動機 發(fā)電機組提供三相交流電源。早期直流電動機的控制均以模擬電路為基礎，采用運算放大器、非線性集成電路以及少量的數(shù)字電路組成，控制系統(tǒng)的硬件部分非常復雜，功能單一，而且系統(tǒng)非常不靈活、調(diào)試困難，阻礙了直流電動機控制技術(shù)的發(fā)展和應用范圍的推廣 本文所論述的是轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)設計。 1 摘 要 直流電動機具有良好的起動、制動性能，宜于在大范圍內(nèi)平滑調(diào)速，在許多需要調(diào)速或快速正反向的電力拖動領域中得到了廣泛的應用。從控制的角度來看，直流調(diào)速還是交流拖動系統(tǒng)的基礎。主電路設計是依據(jù)晶閘管 電動機（ V— M）系統(tǒng)組成，其系統(tǒng)由整流變壓器 TR、 晶閘管整流調(diào)速裝置、平波電抗器 L 和電動機 發(fā)電機組等組成。 關鍵詞： 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，電流調(diào)節(jié)器 2 目錄 一 、課程設計的任務（ 十機架連軋分部傳動直流調(diào)速系統(tǒng)的設計 ） ........................ 1 （一）、連軋機原理 ............................................................................................. 1 （二）、基本參數(shù) ................................................................................................. 2 (1)、電動機參數(shù) ............................................................................................. 2 （三）、設計指標 ................................................................................................. 2 （四）設計要求 ..................................................................................................... 7 二 、 系統(tǒng)方案選擇和總體結(jié)構(gòu)設計 .............................................................................. 8 （一）、 調(diào)速方案的選擇 ...................................................................................... 8 (1)、 電動機供電方案的選擇 .................................................................... 8 (2)、 調(diào)速系統(tǒng)方案的選擇 ......................................................................... 9 （二）、 總體結(jié)構(gòu)設計 ..................................................................................... 10 三 、主電路的設計與參數(shù)計算 .................................................................................... 11 （一） 整流變壓器的設計 .................................................................................... 11 （ 1）、 變壓器二次側(cè)電壓 U2 的計算 ......................................................... 12 （ 2）、 一次、二次相電流 I I2 的計算 ................................................. 12 （ 3）、 變壓器容量的計算 .......................................................................... 12 （二）、 晶閘管元件的選擇 ................................................................................ 13 （ 1）、 晶閘管的額定電流 .......................................................................... 13 （ 2）、 晶