【2017年整理】晶闸管双闭环直流调速系统课程设计全程序.doc

晶闸管双闭环直流调速系统课程设计全程序 一．晶闸管整流器设计 进行主电路形式选择： 整流器主电路联结形式的确定：整流器主电路联结形式多种多样，选择时应考虑以下情况： （1）.可供使用的电网电源相数及容量；（2）.传动装置的功率； （3）.允许电压和电流脉动率；（4）. 传动装置是否要求可逆运行，是否要求回馈制动； 本设计任务已规定采用晶闸管三相全控桥式整流电路，具有以下特点： 变压器 利用率 直流侧 脉动情况 元件利用率（导通角） 直流 磁化 波形畸变（畸变系数） 应用场合 三相全控桥式 好（0.95） 较小（m=6） 较好 （120°） 无 较小（0.955） 应用范围广 三相全控桥式计算系数 整 流 变 压 器 二次相电流计算系数 =0.816 换相电抗压降系数 =0.5 一次相电流计算系数 =0.816 整流电压计算系数 =2.34 视在功率计算系数 =1.05 晶 闸 管 电压计算系数 =2.45 漏抗计算系数 =1.22 电流计算系数 =0.367 漏抗折算系数 =2 电阻折算系数 =2 2整流变压器的选择： 整流变压器一次侧接交流电网，二次侧连接整流装置。整流变压器的选择主要内容有连接方式、额定电压、额定电流、容量等。 （1）整流变压器的作用和特点 整流变压器的作用：变换整流器的输入电压等级。由于要求整流器输出直流电压一定，若整流桥路的交流输入电压太高，则晶闸管运行时的触发延迟角需要较大；若整流器输入电压太低，则可能在触发延迟角最小时仍不能达到负载要求的电压额定值。所以，通常采用整流变压器变换整流器的输入电压等级，以得到合适的二次电压。实现电网与整流装置的电气隔离，改善电源电压波形，减少整流装置的谐波对电网的干扰。 2）整流变压器的特点：由于整流器的各桥臂在一周期内轮流导通，整流变压器二次绕组电流并非正弦波（近似方波），电流含有直流分量，而一次电流不含直流分量，使整流变压器视在功率比直流输出功率大。当整流器短路或晶闸管击穿时，变压器中可能流过很大的短路电流。为此要求变压器阻抗要大些，以限制短路电流。整流变压器由于通过非正弦电流引起较大的漏抗压降，因此它的直流输出电压外特性较软。整流变压器二次侧可能产生异常的过电压，因此要有很好的绝缘。 3）整流变压器的联结方式 （2）.整流变压器二次相电压的计算 1）整流变压器的参数计算应考虑的因素。由于整流器负载回路的电感足够大，故变压器内阻及晶闸管的通态压降可忽略不计，但在整流变压器的参数计算时，还应考虑如下因素： a)最小触发延迟角：对于要求直流输出电压保持恒定的整流装置，应能自动调节补偿。一般可逆系统的取30°~35°，不可逆系统的取10°~15°。 b)电网电压波动：根据规定，电网电压允许波动范围为+5%~-10%，考虑在电网电压最低时，仍能保证最大整流输出电压的要求，通常取电压波动系数b=0.9~1.05。 c)漏抗产生的换相压降。 d)晶闸管或整流二极管的正向导通压降。 2)二次相电压的计算 a)用于转速反馈的调速系统的整流变压器 = 式中 ——变压器二次相电压（V）; ——电动机的额定电压（V）; ——整流电压计算系数； b——电压波动系数，一般取b=0.90~1.05； ——晶闸管的最小触发延迟角； ——换相电感压降计算系数； ——变压器阻抗电压比，100KVA以下取0.05，容量越大，越大（最大为0.1）; ——变压器的最大工作电流,它与电动机的最大工作电流相等（A）； ——电动机的额定电流（A）。 ——电动机的电枢电阻（）。 b)要求不高的场合，还可以采用简便计算，即 c)当调速系统采用三相桥式整流电路并带转速负反馈时，一般情况下变压器二次侧采用Y联结，也可按下式估算： 对于不可逆系统： 对于可逆系统： (3)二次相电流的计算 式中 ——二次相电流计算系数； ——整流器额定直流电流（A）。 当整流器用于电枢供电时，一般取。在有环流系统中，变压器通常设有两个独立的二次绕组，其二次相电流为 式中——平均环流，通常。 (4)一次相电流计算 式中 ——一次相电流计算系数； ——变压器的电压比。 考虑变压器自身的励磁电流时，应乘以1.05左右的系数。 (5)变压器的容量计算 一次容量： 二次容量： 平均总容量： 式中 、——变压器一次、二次绕组相数，对于三相全控桥； ——一次相电流计算系数； ——整流器空载电压（V）; ——二次相电流计算系数； ——整流电压计算系数。 3.整流器件的选择： 晶闸管选择：晶闸管的选择主