双闭环三相异步电动机调压调速系统设计

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1、TianjinUniversityofTechnologyandEduca11on交流调速课程设计题目：双闭环三相异步电动机调压调速系统设计学院：机械工程学院班级：机检0911姓名：武锦涛（21）、周元浩（22）谢美兰（23）、张丽萍（24）指导教师：孙宏昌目录摘要3引言3一、方案和系统结构框图3电动机的选型3二主电路设计42.1晶闸管的选择42.2晶闸管的彳尉户环节的设计52.3主回路熔断器、接触器、热继电器选择724主回路导线规格72.5主回路欠电压、漏电流等保护环节设计7三、控制电路蹄93.1电流调节器的设计93.2转速调节器ACR的设计123.3调速系统静态参数分析153.4控制回路导

2、线规格16四、系统电路控制图16五、触发电路耐17晶闸管的触发电路17总结19参考文献19摘要：调压调速是界步电动机调速系统转差率S基木不变吋，电动机的电磁转矩与定了电压的平方成止比，因此，改变定了电压就可以得到不同的人为机械特性，从而达到调节电机转速的口的。异步电动机采用调压调速吋，对普通界步电动机来说其调速范围很有限，而对力矩电机或绕线式界步电动机在转了中串入适当电阻后使机械特性变软其调速范围有所扩大，当电机低速运行吋，负载或电压稍有波动，就会引起转速很大的变化，运行不稳定。除此之外，在负载或电网电压波动情况下，其转速波动也比较严重，为了提高系统的稳定性，采用双闭环调速系统，以提高调压调速

3、特性的硬度。关键词：双闭环调压调速系统三相异步屯动机晶闸管保护屯路引言:异步电动机的转速恒小于旋转磁场的转速D1,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=nl,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，口J见*nl是异步电动机工作的必要条件。由于电动机转速n与旋转磁场转速nl不同步，故称为异步电动机。改变加在定子上的电压是通过交流调压器实现的。目前广泛采用的交流调压器出晶闸管等器件组成。它是将三个双向晶闸管分别接到三相交流电源与三相定子绕组之间通过调整品闸管导通角的人小来调节加到定子绕组两端的端电压。一、方案和系统结构框图1、电动机的选型：假设

4、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F：型号：Y132S-4额定功率：5.5KW满载时定了电流:12A满载时转速：1440r/min满载时效率：85.5%满载时功率因数：0.84诙芯长度：115mm气隙长度0.4mm定子外径：210mm定子内径：136mm定子线规根数-d：1-0.9min每椚线数：47绕组形式：单层交叉节距:r9imn定转子榊数Z1/Z2:36/322、系统结构确定如图所示DZS7GT—API」IASR33ACR二、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

5、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U帀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，UTl=（2」3）久，则U帀二760□1140V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t/m=220Vo（2）额定电流的计算IT（AV）根据电动机的型号，*=7A得出〜2）為>8.917A根据人⑷）、4•“查的品闸管的型号是KP102.2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

6、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來。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，在通常的发牛短路屮后，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、直流侧过电流吋均起作用,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，当正向电压超过其正向断态重复峰值电压就一定值时，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(7。耿一定值时

7、，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，如图所示电阻功率厶(W)为Pr"CU.E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0.1pF,口”为品闸管的工作电压峰值220Vo因此PR=0.968Wo2.3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