111111111双闭环三相异步电动机调压调速系统设计

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1、双闭环三相异步电动机调压调速系统设计引言：异步电动机的转速恒小于旋转磁场的转速n1，只有这样，转子绕组才能产生电磁转矩，使电动机旋转。如果n=n1，转子绕组与定子磁场之间无相对运动，则转子绕组中无感应电动势和感应电流产生，可见n

2、流调速系统和交流调速系统两类。所谓交流调速系统，就是以交流电动机作为电能—机械能的转换装置，并对其进行控制以产生所需要的转速。交流异步电动机机械特性的参数表达式如下：变压调速是异步电动机调速方法中的一种，由三相异步电动机机械特性参数表达式可知，当异步电动机等效电路的参数不变时，在相同点的转速下，电磁转矩与定子电压的平方成正比，因此，改变定子外加电压就可以机械特性的函数关系，从而改变电动机在一定负载转矩下的转速。本实验即采用定子调压调速系统，就是在恒定交流电源与交流电动机之间接入晶闸管作为交流电压控制器，即改变定子电压调速。如下图画出了定子电压为、、()时的机械特性。17T

3、La’b’c’U”1cabnmsSmTemaxU1>U1’>U1”通风机负载特性二、设计流程1电动机的选型:假设电动机工作于普通机床主轴传动系统中，设定最大转速为1440r/min，可选出电动机型参数如下：型号：Y132S-4额定功率：5.5KW满载时定子电流：12A满载时转速：1440r/min满载时效率：85.5%满载时功率因数：0.84堵转电流/额定电流：7A堵转转矩/额定转矩：2.2N.m铁芯长度：115mm气隙长度0.4mm定子外径：210mm定子内径：136mm定子线规根数-d：1-0.9mm每槽线数：47绕组形式：单层交叉节距：1~9mm定转子槽数Z1/Z2

4、:36/32系统结构确定如图所示172主电路设计：2.1晶闸管的选择晶闸管选择主要根据变流器的运行条件，计算晶闸管电压、电流值，选出晶闸管的型号规格。在设备使用中，一般选择KP型普通晶闸管，其主要参数为额定电压、额定电流。（1）额定电压的选择考虑系统操作（如开关合闸）以及某些意外原因所导致短路时电压的值，所以应留有足够的裕量。根据使用经验,通常可以选择考虑2~3倍的安全裕量，通常按以下公式计算，=（23），则=7601140V式中指的是晶闸管可能承受的最大电压值。此处根据电动机的型号=220V。（2）额定电流的计算根据电动机的型号，=7A得出17根据、查的晶闸管的型号是K

5、P102.2晶闸管的保护环节的设计2.2.1过电流保护过电流是晶闸管电路经常发生的故障，是造成器件损坏的主要原因之一，因此，过电流应当首先考虑。由于晶闸管承受过电流能力比一般电器差的多，故必须在极短的时间将电源断开或把电流值降下来。在设计中可采用快速熔断器保护、电子线路控制的过电流保护以及过电流继电器保护。采用快速熔断器保护是最简单有效的过流保护器件，具有快速熔断的特性，在通常的发生短路中后，能快速熔断能保证在晶闸管损坏之前熔断自身而断开故障点，避免过电流烧坏管子。如图所示的接法对交流、直流侧过电流时均起作用，2.2.2过电压保护产生过电压原因晶闸管对过电压很敏感，当正向

6、电压超过其正向断态重复峰值电压一定值时，就会误导通，引起电路故障；当反向电压超过其反向断态重复峰值电压一定值时，晶闸管将会立即损坏，因此，必须采取过电压保护。为了抑制晶闸管的过电压，采用在晶闸管两端并联阻容保护电路的方法，如图所示17电阻功率（W）为式中，f为电源频率50Hz，C为电容值，根据晶闸管额定电流查表得，电容为0.1，为晶闸管的工作电压峰值220V。因此=0.968W。2.3主回路熔断器、接触器、热继电器选择由Y系列三相异步电机控制电器选择参考表得：型号为Y132S-4的异步电机的熔断器的型号为RLI30，接触器的型号为CJ20-25，热继电器的型号为JR20-

7、16。2.4主回路导线规格由电机的额定电流查表得：导线尺寸（直径）1.25mm额定电流12.2A熔断电流45A电阻/m，在20C时电阻值为0.014一米长度的电感是1.41相近的标准线规格（SWG）18相近的美国线规格（AWG）162.5主回路欠电压、漏电流等保护环节设计电气控制线路在事故情况下，应能保证操作人员、电气设备、生产机械的安全，并能有效地制止事故的扩大。为此，在电气控制电路中应采取一定的保护措施，为避免因误操作而发生事故。保护环节也是所有自动控制系统不可缺少的组成部分，常用的保护环节包括短路、过载、过流、过压、失压