畢業(yè)設(shè)計-v-m雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計-在線瀏覽
2025-02-05 19:57本頁面
【正文】 作穩(wěn)定，并滿 足動態(tài)性能指標(biāo)的要求 5． 繪制 VM雙閉環(huán)直流不可逆調(diào)速系統(tǒng)的電氣原理總圖（要求計算機繪圖） 6．整理設(shè)計數(shù)據(jù)資料，課程設(shè)計總結(jié)，撰寫設(shè)計計算說明書 四．技術(shù)數(shù)據(jù) 晶閘管整流裝置： Rrec= Ω ， Ks=4548。宿遷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 4 頁 系統(tǒng)主電路： R∑ = ， Tm= 第二章 設(shè)計方案的選擇 速度和電流雙環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)（雙環(huán)），是由單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展起來的，調(diào)速系統(tǒng)使用比例積分調(diào) 節(jié)器，可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的無靜差調(diào)速。這對一般 的要求不太高的調(diào)速系統(tǒng)，基本上已能滿足要求。在這些系統(tǒng)中為了盡快縮短過渡時間，所以希望能夠充分利用晶閘管元件和電動機所允許的過載能力，使起動的電流保護在最大允許值上，電動機輸出最大轉(zhuǎn)矩，從而轉(zhuǎn)速可直線迅速上升，使過渡過程的時間大大縮短。為了克服這一缺點就應(yīng)用轉(zhuǎn)速，電流雙環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。 第三 章 主電路選型和閉環(huán)系統(tǒng)的組成 電動機型式的確定 電動機電壓等級的選用 電動機電壓等級要與工廠企業(yè)或車間的供電電壓一致。當(dāng)電動機由晶閘管整流裝置直接供電時，為配合不同的整流電路聯(lián)結(jié)，新改型直流電動機還增設(shè)了 160V（配合單相全波整流）及 440V（配合三相橋式整流）等新的電壓等級。對幾個不同的額定轉(zhuǎn)速進行全面比較，最后確定電動機的額定轉(zhuǎn)速。 （ 3）電動機經(jīng)常起動、制動及反轉(zhuǎn)，主要根據(jù)過渡過程持續(xù)時 間為最短的條件來選擇電動機的額定轉(zhuǎn)速。電動機額定功率的選擇一般可分為三步： （ 1）計算負(fù)載功率 PL。 （ 2）根據(jù)負(fù)載功率，預(yù)選電動機的額定功率 PN≥ PL，盡量接近 PL。 電動機的額定功率 決定電動機功率的主要因素有三個： （ 1）電動機的發(fā)熱與溫升，這是決定電動機功率的最主要因素。 （ 3）對于籠型交流電動機還要考慮起動能力。 電動機的 選型 宿遷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 6 頁 型號： Z418042 額定轉(zhuǎn)速： 3000r/min 額定功率： 90KW 電壓：電樞 220V 激磁： 220V 電樞電流： 221A 慣量矩： 重量： 410Kg 晶閘管結(jié)構(gòu)型式的確定 晶閘管 整流是把交流變直流。 可控整流的原理：當(dāng)晶閘管的陽極和陰極之間承正向電壓并且門極加觸發(fā)信號晶閘管導(dǎo)通，并且去掉門極的觸發(fā)信號晶閘管依然導(dǎo)通。 根據(jù)電動機的額定電壓的不同 ，確定整流變壓器的輸出電壓和可控整流電路的結(jié)構(gòu)形式，一般情況，當(dāng)控制角а為 0 時，整流輸出電壓的有效值 Ud0應(yīng)約等于 動機額定電壓 UN,運算關(guān)系參照下表 1。 閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成 開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制電壓 Uc就可改變電動機的轉(zhuǎn)速。但是，如果對系統(tǒng)的動 態(tài)性能要求較高，單環(huán)系統(tǒng)就難以滿足需要。為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)速和電流兩種負(fù)反饋分別起作用，可在系統(tǒng)中設(shè)置兩個調(diào)節(jié)器，分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流。把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出當(dāng)作電流調(diào)節(jié)器的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制電力電子變換器 UPE。這就形成了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。圖中標(biāo)出了兩個調(diào)節(jié)器輸入輸出電壓的實際極性。影響 U2值的因素有： （ 1） U2值的大小首先要保證滿足負(fù)載所 需求的最大直流值 Ud （ 2）晶閘管并非是理想的可控開關(guān)元件，導(dǎo)通時有一定的管壓降，用 UT表示 （ 3）平波電抗器有一定的直流電阻，當(dāng)電流流經(jīng)該電阻時就要產(chǎn)生一定的電壓降 （ 4）電樞電阻的壓降 綜合以上因素得到的 U2 精確表達式為： A= Ud0/U2，表示當(dāng)控制角 α=0176。 B=Udα/Ud0，表示控制角為 α?xí)r和 α=00時整流電壓平均值之比。根據(jù)規(guī)定，允許波動 +5%~10%，即 ε=~ C 是與整流主電路形式有關(guān)的系數(shù) NNa URIr ?? ，表示電動機電樞電路總電阻 ?R 的標(biāo)么值，對容量為 15~150KW 的電動機，通常 ra=~ nUT— 表示主電路中電流經(jīng)過幾個串聯(lián)晶閘管的管壓降 對于本設(shè)計：為了保證電動機負(fù)載能在額定轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn) ,計算所得的 U2 應(yīng)有 一定的裕量 ,根據(jù)經(jīng)驗所知 ,公式中的控制角 ? 應(yīng)取 300 為宜。 Id , KI2為各種接線形式時變壓器次級電流有效值和負(fù)載電流平均值之比。 電樞電感量 LM按下式計算 )(2 10 3 mHIPnUKL NNNDM ?? 宿遷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 10 頁 P— 電動機磁極對數(shù)， KD— 計算系數(shù)，對一般無補償電機： KD=8~12 對于本設(shè)計， P=2， KD=10 則 331 0 1 0 4 4 0 1 0 2 .7 7 ( )2 2 2 1 8 0 0 2 2 0DNM NNKUL m HP n I? ? ?? ? ?? ? ? 整流變壓器漏電感折算到次級繞組每相的漏電感 LB按下式計算 )(100% 2 mHIUUKL dKBB ?? U2— 變壓器次級相電壓有效值 Id— 晶閘管裝置直流側(cè)的額定負(fù)載電流 KB— 與整流主電路形式有關(guān)的系數(shù) 對于本設(shè)計， KB=， %KU =5 則 2% 5 2 7 03 . 9 0 . 2 4 ( )1 0 0 1 0 0 2 2 0KBB dUUL K m HI? ? ? ? ? ? 變流器在最小輸出電流 Idmin 時仍能維持電流連續(xù)時電抗器電感量 L 下式計算 min2dI UKL ?? K 是與整流主電路形式有關(guān)的系數(shù)，三相全控橋 K 取 則： 2m i n0 . 6 9 3 2 7 0 1 7 . 0 1 ( )2 2 0 5 %dKUL m HI ??? ? ?? 使輸出電流連續(xù)的臨界電感量 L 平 L 平 =LLM2LB= =(mH) 電抗器電感量應(yīng)大于 15 mH 保護電路的設(shè)計計算 過電壓保護 ① 交流側(cè)過電壓的保護如圖 31 圖 41交流側(cè)過電壓保護電路 采用 RC過電壓抑制電路如圖一所示，在變壓器次級并聯(lián) RC電路，以吸收變壓器鐵心的磁場釋放的能量，并把它轉(zhuǎn)換為電容器的電場能而存儲起來，串聯(lián)電阻是為了在能量轉(zhuǎn)宿遷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 11 頁 換過程中可以消耗一部分能量并且抑制 LC 回路可能產(chǎn)生的震蕩。壓敏電阻的額定電壓 U1mA 的選取可按下式計算 ? ?101. 8 ~ 2. 2 ( )m A dU U V? Ud0為晶閘管控制角 ? =00時直流輸出電壓 對于本設(shè)計： ? ? ? ?101 .8 ~ 2 .2 1 .8 ~ 2 .2 2 .3 4 2 7 0 1 1 3 8 ~ 1 3 9 0 ( )m A dU U V? ? ? ? ? 用于中小功率整流器操作過電壓保護，壓敏電阻通流容量可選擇（ 3~5） KA ③ 晶閘管換相過電壓保護 如圖： 圖 43換相過電壓保護電路 如上圖，在晶閘管元件兩端并聯(lián) RC 電路，起到晶閘管換相過電壓的保護。 R、 C 值可按經(jīng)驗數(shù)據(jù)選取，對于本設(shè)計晶閘管額定電流為 220A，故C 可取 F? ,R 可取 20? . 過電流保護 如圖 ： 宿遷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 13 頁 圖 44 過電流保護電路
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