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V-M双闭环不可逆直流调速系统设计报告含电气原理图.doc
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V-M双闭环不可逆直流调速系统设计报告含电气原理图.doc
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双闭环直流调速系统课程设计报告
摘要:
本设计是一个双闭环不可逆直流调速系统,采用了晶闸管---直流
调速装置来调节直流电动机的转速。采用晶闸管的好处是能使该直
流 电 动 机 进 展 连 续 平 滑 的 调 速 , 且 具 有 较 宽 地 转 速 调 速 围
〔D≥10〕。此装置有可靠的过电压过电流保护措施,该调速装置
在 5%负载以上变化的运行围工作时,晶闸管的输出电流连续,并
且具有良好的静特性与动态性能。
关键词:双闭环 晶闸管 转速调节器 电流调节器
第 1 章 主电路各器件的选择和计算
1.1 变流变压器容量的计算和选择
在一般情况下,晶闸管装置所要求的交流供电电压与电网电压
往往不一致;此外,为了尽量减小电网与晶闸管装置的相互干扰,
要求它们相互隔离,故通常要配用整流变压器,这里选项用的变压
. . word.zl-
.. -
器的一次侧绕组采用△联接,二次侧绕组采用 Y 联接。
为整流变压器的总容量, 为变压器一次侧的容量, 为一次侧
电压, 为一次侧电流, 为变压器二次侧的容量, 为二次侧电压,
为二次侧的电流, 、 为相数,以下就是各量的推导和计算
过程。
为了保证负载能正常工作,当主电路的接线形式和负载要求的额定
电压确定之后,晶闸管交流侧的电压 只能在一个较小的围变化,
为此必须准确计算整流变压器次级电压 。
影响 值的因素有:
(1) 值的大小首先要保证满足负载所需求的最大电流值的
。
(2)晶闸管并非是理想的可控开关元件,导通时有一定的管压降,
用 表示。
(3)变压器漏抗的存在会产生换相压降。
(4)平波电抗器有一定的直流电阻,当电流流经该电阻时就要产
生一定的电压降。
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.. -
(5)电枢电阻的压降。
综合以上因素得到的 准确表达式为:
〔4-1〕
式中 表示当控制角 时,整流电压平均值与变压器次级
相电压有效值之比;
表示控制角为 时和 时整流电压平均值之比;
C 是与整流主电路形式有关的系数;
为变压器的短路电压百分比,100 千伏安以下的变压器取
,100~1000 千伏安的变压器取 ;
为电网电压波动系数。通常取 ,供电质量较差,电压
波动较大的情况 应取较小值;
表示电动机电枢电路总电阻 的标么值,对容量为
的电动机,通常 。
表示主电路中电流经过几个串联晶闸管的管压降。
. . word.zl-
.. -
-- 负载电流最大值; 所以 , 表示允许过载
倍数。
对于本设计:为了保证电动机负载能在额定转速下运转,计算所得
应有一定的裕量,根据经历所知,公式中的控制角 应取 30
0
为宜。
, , , , ,〔其中
A、B、C 可以查表 4.1 中三相全控桥〕
表 4.1 变流变压器的计算系数
整流电路
单相双
半波
单相半控
桥
单相
全控
桥
三相半
波
三相半控
桥
三相全
控桥
带平衡
电抗器
的双反
星形
0.9 0.9 0.9 1.17 2.34 2.34 1.17
C 0.707 0.707 0.707 0.866 0.5 0.5 0.5
0.707 1 1 0.578 0.816 0.816 0.289
〔4-2〕
以下为计算过程和结果:
. . word.zl-
.. -
〔4-
3〕
这里可以取 。实际选取为标准变压器时可以通过改变线圈
匝数来实现。
根据主电路的不同的接线方式,由表 4.1 查得 即
得出二次侧电流的有效值 ,从而求的、出变压器二次侧容
量 。而一次相电流有效值 ,所以一次侧容量
。一次相电压有效值 取决于电网电压。所以变流变压
器的平均容量为 。 为各种接线形式时变压器次级电
流有效值和负载电流平均值之比。
对于本设计 取 0.816,且忽略变压器一二次侧之间的能量损
耗,故
〔4-4〕
根据整流变压器的特性,即
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wsbhm62
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