《直流调速系统课设 孔德铖》.doc

PAGE  PAGE 21 一 、 主电路设计： （一）系统主电路主要由触发电路、脉冲隔离、功率开关（晶闸管）、电源及负载组成。负载选择灯泡或者电阻要根据设备配置情况而定。电路分析:三个晶闸管按共阴极接法连接,这种接法触发电路有公共端，连线方便。 示意图如图1--1所示： 图1--1　三相桥式全控整流电路示意图 （二）整流变压器的选择与计算： 在一般情况下，晶闸管装置所要求的交流供电电压与电压不一致；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，故通常均要配用整流变压器。 （1）整流变压器的电压 整流变压器的一次侧直接与电网相连，当一次侧绕组Y接时，一次侧相电压等于网相电压;当一次侧△接时，一次侧相电压等与电网线电压。 整流变压器的二次侧相电压与整流电路形式、电动机额定电压、晶闸管装置压降、最小控制角min及电网电压波动系数ε有关，电网电压波动系数，一般为0.9～1.1单相全控桥A=0.9，B=COS=，可按下列近似计算 式中为安全系数，一般取为1.05~1.10左右。 （2）见表9—2知，。根据计算公式，整流变压器的电流计算如下： （3）整流变压器的容量计算如下() （三）整流元件的计算与选择 （1）整流元件的额定电压 整流元件的额定电压与元件实际承受的最大峰值电压有关，即 式中，（2~3）为安全系数，要求可靠性高时取较大值。 （2）整流元件的额定电流 整流元件的额定电流与最大负载电流有关，即 式中为计算系数，见表9—3，=0.45；（1.5~2.0）为安全系数。 （四）电抗器的计算与选择 查表9—4可知，对于单相全控桥，，，，， 为了提高晶闸管装置对负载供电的性能及运行的安全可靠性，通常需在直流侧串联带有空气隙的铁心电抗器，其主要参数为额定电流和电感量，由已知数据，根据计算公式求如下数值。 （1）用于限制输出电流脉动的临界电感（单位为ｍＨ） 式中—为电流脉动系数，取5%～20%。 —为电压脉动系数； —为输出电流脉动的基波频率，单位为Hz。 与与电路形式有关。 （2）用于保证输出电流连续的临界电感（单位为mH）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 式中——为要求的最小负载电流平均值，单位为A； ——为计算系数。 直流电动机的漏电感（单位为mH） 式中，为计算系数，对于一般无补偿绕组电动机， =8-12；其余参数为电机额定值。 折合到整流变压器二次侧的每相漏电感（单位为mH） 式中———为变压器的短路比，一般取为5%； ——为计算系数。 实际应该串入的平波电抗器电感（单位为mH） 式中，表示取最大值。 电枢回路总电感 （五）电阻的计算 电动机电枢电阻 整流变压器折合到二次侧的每相电阻 式中 ——为变压器的最大效率，一般取为95%。 整流变压器漏抗引起的换向重叠压降所对应的电阻 电枢回路总电阻 为平波电抗器的电阻，，所以，因此，=0.6 （六）时间常数的计算 电磁时间常数 电机时间常数 （七）保护元件的计算与选择 1．交流侧阻容过压保护 交流侧过压保护电容（单位为）的计算公式是 式中，S—为整流变压器的平均计算容量，单位为VA； ——为变压器励磁电流百分数，单相变压器励磁电流百分数=5%，电容的交流电压值应大于或等于1.5Uc，Uc是阻容两端正常工作时的交流电压的有效值。 （2）交流侧阻容过压保护电阻的计算公式是 为变压器短路比，对于10～1000KVA的变压器，为5%～10%，取5%，电功率P可在下列范围内取 式中：R和C为上述阻容计算值 f和为电源频率（Hz）和二次侧相电压（V），（2～3）和（1～2）为安全系数；为计算系数，单相 为计算系数，单相；对于三相半波阻容接法，，阻容Y接法，；对于三相桥式，阻容接法，，阻容Y接法， 当CR0.2ms时，所选值接近于上式之右方 当CR0.5ms时，所选值接近于上式之左方 所选值接近于上式之右方 2．交流侧压敏电阻过压保护（单相电路用一只压敏电阻） 压敏电阻的额定电压 式中，Um为压敏电阻承受的额定电压峰值，单位为V； 为电网电压升高系数，取1.05～1.10；（0.8～0.9）为安全系数。 压敏电阻的通流容量 （3）压敏电阻的残压（限压值） 式中,—残压比。当时，；当时，。压敏电阻的残压 必须小于整流元件的耐压值。 3．直流侧阻容和压敏电阻过压保护：可参照交流侧的计算方法进行计算。 4．晶闸管元件过压保护 限制关断过电压的阻容RC的经验公式 ， 式中C的单位为；R的单位为；的单位为W。 电容C的交流耐压值大于或等于1.5倍的元件承受的最大电压。 5．晶闸管装置的过流保护 直流侧快速熔断器 熔体额定电流 交流侧快速熔断器 熔体额定电流