电气传动课程设计

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1、第1篇直流电动机调速系统的设计第1章直流调速系统的方案确定1.1系统技术数据及要求电动机型号PN(KW)UN(V)IN(A)NN(r/min)Ra(Ω)GDa2（Nm2）P极对数Z2-812623011314500.527.441设计要求：系统调速范围D=10,S≤5%，电流脉动系数Si≤10%。1.2调速系统的方案选择计算电动机电动势系数：由vmin/r,当电流连续时，系统额定速降为:r/min,.开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率:，大大超过了S≤5%.若D=10，S≤5%.，则，可知开环调速系统的额定速降是941.7，而工艺要求的是7.6，故

2、开环调速系统无能为力，需采用反馈控制的闭环调速系统。因调速要求较高，故选用转速负反馈调速系统，采用电流截止负反馈进行限流保护，出现故障电流时由过流继电器切断主电路电源。为使线路简单，工作可靠，装载体积小，宜用KJ004组成的六脉冲集成触发器该系统采用减压调速方案，故励磁应保持恒定。采用三相全控桥式整流电路供电。调速系统的结构框图如图2-1所示。27转速调节器触发器MTG+-图1调速系统的结构框图转速调节器电流反馈与电动机同轴安装一台测速发电机TG，从而引出与被调量转速成正比的负反馈电压，与给定电压相比较后，得到转速偏差电压，经转速调节器放大后，作为电流调节

3、器的给定，与电流反馈信号相减后得到电流偏差，经电流调节器放大后，去控制触发器的导通角，从而改变输出电压，达到变压调速的目的。1.3主电路的选择一般说来，对晶闸管整流装置在整流器功率很小时（4KW以下），用单相整流电路，功率较大时用三相整流电路。这样可以减小负载电流的脉动。由于所提供的电动机为10KW。故主电路采用三相整流电路。在三相整流电路中，主要有三相零式整流电路、三相全控桥式整流电路和三相半控桥式整流电路。三相零式电路突出的优点是电路简单，用的晶闸管少，触发器也少，对需要220V电压的用电压的用电设计直接用380V电网供电，而不需要另设整流变压器。但缺

4、点是要求晶闸管耐压高，整流输出电压脉动大，需要平波电抗器容量大，电源变压器二次电流中有直流分量，增加了发热和损耗。因零线流过负载电流，在零线截面小时压降大。而三相全控桥式整流电路，在输出电流和电压相同时，电源相电压可较三相零式整流电路小一半。因此显著减轻了变压器和晶闸管的耐压要求。变压器二次绕组电流中没有直流分量，种用率高。输出整流电压脉动小，所以平波电抗器容量就可以小一些。三相全控桥式整流电路的缺点是整流器件用得多，需要六个触发电路，需要220V电压的设备也不能用380电网直接供电，而要用整流变压器。三相半控桥式整流电路，虽然只用三只晶闸管、三个触发电路

5、，但整流输出电压脉动大，且不能用于需要有源逆变的场合。综合上述三种三相整流电路，及根据系统设计要求，主电路选用三相全控桥式整流电路。又由于27电动机的额定电压为220V，为保证供电质量，应采用三相减压变压器将电源电压降低；为避免三次谐波电动势的不良影响，三次谐波电流对电源的干扰，主变压器采用D/Y联结。1.4触发电路的选择目前触发电路主要有阻容移相触发电路、单结晶体触发电路、正弦波同步触发电路、锯齿波同步触发电路，以及集成触发电路等。对常见的几种触电发电路进行综合考虑，集成触发电路具有明显的优点，因而选用集成触发电路。触发集成芯片采用目前比较常用的KC系列

6、。27第2章主电路的设计与计算电动机的额定电压为230V，为保证供电质量，应采用三相降压变压器将电源电压降低；为避免三次谐波电动势的不良影响，三次谐波电流对电源的干扰，主变压器采用D/Y联结。2.1整流变压器的设计2.1.1变压器二次侧电压U2的计算U2是一个重要的参数，选择过低就会无法保证输出额定电压。选择过大又会造成延迟角α加大，功率因数变坏，整流元件的耐压升高，增加了装置的成本。一般可按下式计算，即：（2-1）式中--整流电路输出电压最大值；nUT--主电路电流回路n个晶闸管正向压降；C--线路接线方式系数；Ush--变压器的短路比，对10～100K

7、VA，Ush=0.05～0.1；I2/I2N--变压器二次实际工作电流与额定之比，应取最大值。在要求不高场合或近似估算时，可用下式计算，即：2-2）式中A--理想情况下，α=0°时整流电压与二次电压之比,即A=/；B--延迟角为α时输出电压与之比，即B=/；ε——电网波动系数；根据设计要求，采用公式：(2-3)由表查得A=2.34；取ε=0.9；α角考虑10°裕量，则B=cosα=0.985取U2=120V。27电压比K=U1/U2=380/120=3.17。2.1.2一次、二次相电流I1、I2的计算由表查得=0.816,=0.816考虑变压器励磁电流得：

8、2.1.3变压器容量的计算（2-4）；（2-5）；（2-6）式中-