直流电动机调压调速可控整流电源设计(DOC).docx

直流电动机调压调速可控整流电源设计 摘要 变压调速是直流调速系统的主要调速方法， 调节电枢供电电压需要有专门的 可控直流电源。静止式可控整流器就是其中之一。 静止式可控整流器，即晶闸管 -电动机调速系统（简称V-M系统），其本质上是带R、L、E负载的晶闸管可控整 流电路，通过调节触发装置的控制电压来移动触发脉冲的相位， 即可改变平均整 流电压，从而实现平滑调速。和旋转变流机组及离子拖动变流装置相比， 晶闸管 整流装置不仅在经济性和可靠性上有很大的提高，而且在技术上也能显示出较大 的优越性。目前在各种整流电路中，应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路， 本设计是以晶闸管三相桥式全控整流电路作为为主电路系统， 全面详细的分析了 直流电动机调压调速可控整流电源的设计方法。 关键词：晶闸管-电动机调速系统 三相桥式全控整流电路 可控整流电源 目录 . .6 ■ ? 8 ■ ? 8 ■ ? 9 10 11 第一章课题任务分析 1.1概述 1.2要求 第二章主电路设计 2.1主电路的选择 22系统及参数计算 2.3.主电路原件选择工作原理 第三章触发电路的选择 3.1 触发脉冲的要求. 第四章 控制系统设计...... 第五章 控制电源设计...... 第六章 系统保护设计...... 第七章 电气操作系统设计 第八章 感想 章课题任务分析 1.1概述 系统本质上是带R、 系统本质上是带R、L、 该系统以晶闸管三相晶闸管选型，整流变压E负载的晶闸管可控整流电路。 该系统以晶闸管三相晶闸管选型，整流变压 本文是关于直流电动机调压调速可控整流电源的设计。 桥式全控整流电路构成系统的主电路， 包括主电路形式， 器额定参数的计算，平波电抗器的选择，输出滤波电容的设计等环节。同时采用 双窄脉冲集成触发器来控制晶闸管的触发角 a的大小。此外，还有控制系统的设 计（通过电压闭环以实现稳压输出），控制电源设计（包括控制变压器、整流滤 波，稳压输出），系统保护设计（电流截止保护，熔断器， SCR阻容保护），电 气操作系统设计（控制电路与主电路通断控制逻辑互锁等）。 1.2设计技术参数 1.2 设计技术参数 输入交流电源：三相380V±10%，f=50 Hz 直流输出电压：50~220V连续可调 直流输出电流额定值100A （允许1.2-1.5倍短时过载） 直流输出电流连续的最小值为20A 1.3设计要求 1.3 设计要求 晶闸管可控整流电源主电路设计。包括：主电路形式、晶闸管参数计算（阻 感负载）、整流变压器、平波电抗器、输出滤波电容设计等。 触发电路设计。双窄脉冲触发，脉宽 300, a min=20o;同步变压器设计。控制系统设计。电压闭环以实现稳压输出（调节器参数设计等） 。 控制电源设计。控制变压器，整流滤波，稳压输出。 系统保护设计。电流截止保护、熔断器、SCR阻容保护等。 电气操作系统设计。控制电路与主电路通断控制、逻辑互锁等。 第二章主电路设计 2.1主电路的选择 2.1 主电路的选择 本设计采用以晶闸管三相桥式全控整流电路构成的主电路系统， 三相桥式全 控整流电路的优点如下： ?三相桥式全控整流电路，其变压器二次电流中不含有直流分量，可 有效避免变压器直流磁化问题。 100A，额定电压为 100A，额定电压为 220V,可求得额定功率 综上 根据课题要求，额定电流为 P=100*220=22KW/ —般整流装置容量大于4KW寸，选用三相整流较为合适。 所述选用三相桥式全控整流电路作为主电路是合理的。 2.2三相桥式全控整流电路工作原理 SVT4 VT6 VT2VT1 VT3 VT5其原理图如图1所示: S VT4 VT6 VT2 VT1 VT3 VT5 丄J 二==■ 二■== ———- 丄■ I / — 这种首先分析带电阻负载的工作情况，假设将电路中的晶闸管换做二极管， 情况也就相当于晶闸管触发角a =0o时的情况。此时，对于共阴极组的三个晶闸 管，阳极所接交流电压值最大的一个导通。 而对于共阳极组的三个晶闸管，则是 这种 阴极所接交流电压值最小的一个导通。这样，任意时刻共阳极组和共阴极组各有 一个晶闸管处于导通状态，施加于负载上的电压为某一线电压。 a =0o时，各晶闸管均在自然换相点处换相。从相电压波形看，共阴极组晶 闸管导通时，以变压器二次侧的中点n为参考点，整流输出电压ud1为相电压在 正半周期的包络线；共阳极组导通时，整流输出电压ud2为相电压在负半周的包 络线，总的整流输出电压ud=udjud2，是两条包络线间的差值。 当触发角a改变时，电路的工作情况发生变化，Ud波形向后推移。当a 60 O时，整流输出电压出现断续；如果 a角继续增大至120,整流输出电压Ud波形 将全为0。可见带电阻负载时三相桥式全