三相半波可控整流电路有环流可逆直流电力拖动系统课程设计

《三相半波可控整流电路有环流可逆直流电力拖动系统课程设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、郑州航空工业管理学院电力电子变流技术课程设计论文09届自动化专业一班级题目三相半波可控整流电路有环流可逆直流电力拖动系统姓名宋顺阔学号090611124指导教师苏艳萍二О一二年六月八日设计题目：三相半波可控整流电路有环流可逆直流电力拖动系统设计条件：（1）电网：380V，50Hz（2）直流电动机额定功率15Kw、额定电压220V、额定电流79.6A、额定转速3000r/min。（3）变压器漏感：0.4mH设计任务：（1）电源变压器参数的计算。（2）晶闸管的选型。（3）平波电抗器的计算。（4）控制角移相范围的计算。（5）最

2、小逆变角的计算。（6）主电路图的设计设计要求：（1）根据设计条件计算晶闸管可能流过的最大有效电流，选择晶闸管的额定电流。（2）分析晶闸管可能承受到的最大正向、反向电压，选择晶闸管的额定电压。（3）计算电源变压器变比，容量。（4）计算平波电抗器的电感值，保证电流连续。（5）根据设计条件，计算幻想重叠角，最小逆变角，最小控制角。取得控制角移相范围。（6）画出完整的主电路图。提示：（1）最大负载平均电流应当在电动机额定电流的1.5倍~2倍之间选择，自选。（2）负载电流可近似认为是一条水平直线，即：负载电流就是平均电流。（1）在

3、计算平波电抗器、最小逆变角等参数时，需要用到变压器2次侧电压有效值，因此本题目的重点在于给出合适的电源变压器参数。（2）关于U2的选择：首先根据负载要求得到一个大致的数据，适当留出裕量；依据该数据计算最小逆变角；依据最小逆变角给出最小控制角；计算换相压降；依据最小控制角以及换相压降验证是否满足负载要求，如果不满足，调整裕量，重新计算。总原则：考虑最小控制角限制以及换相压降影响后，在满足负载要求的前提下，U2裕量尽量小。（3）平波电抗器的计算见第3章第5节。注意：（1）每一步都必须给出具体的计算过程和分析过程。（2）可用波

4、形图配合说明计算过程。一．关于U2的计算。1.根据题意知直流电动机的额定电流为220V，且有环流的存在，则Ud-∆Ud≥220V。三相半波可控整流电路电感性负载时在控制角为时Ud可有以下波形求得：又因为负载为直流电动机，故关于Id的计算负载电流就是平均电流为79.6A。由于要考虑最大负载平均电流应当取电动机额定电流的1.5~2.0倍。在本设计中取1.5倍，即Id=79.6*1.5=119.4A取Id为120A。已知L=0.4mH.又因为是三相半波可控整流电路，因此m=3。且W=100π。△Ud=7.2V所以Ud=1.17

5、U2cosα-∆Ud≥220VU2≥227.21.17*cosα。由上式先设定U2一个大致的值，取U2=220V。2.最小逆变角的确定，由βmin=δ+γ+θˊ知δ为晶闸管的关断时间tp折合的电角度，约4°~5°，在这里取δ=4°；θˊ为安全裕量角，取θˊ=10°；γ是换相重叠角。求换相重叠角时，可根据下式求得：cosγ=1-2IdωLB6U2=0.944则γ=19.23°所以βmin=4+10+19.23=33.23°一般取αmin≥βmin，则αmin=βmin=33.23°cosα=0.8363.反过来验证U2的值

6、Ud-∆Ud=1.17U2cosα-∆Ud=208.0V<220V不符合题意，调整U2设定值重新计算。4.取U2为232V时，按上面的计算过程可得：Ud-∆Ud=1.17U2cosα-∆Ud=224V>220V符合题意，但考虑到总原则：考虑最小控制角限制以及换相压降影响后，在满足负载要求的前提下，U2裕量尽量小。5.取U2为231V时，得Ud-∆Ud=1.17U2cosα-∆Ud=220.08V>220Vβmin=32.76°符合题意且满足题意要求。二.控制角移相范围的计算。因为三相半波的控制角范围是0°~150°又αm

7、in=βmin=32.76°故控制角的移相范围是32.76°~150°三.晶闸管选型。晶闸管的承受的最大正向URm=2U2=326.7V晶闸管的承受的最大反向UFm=3×2U2=565.8V，则UTm=565.8VUTn=2~3UTm=2~3×565.8=1131.7~1697.5V故选1600V。由于是三相半波电路，所以晶闸管的电流有效值;IT(AV)=(1.5~2)IT1.57=(1.5~2)Id2×1.57=43.9~58.5A选取60A故可用晶闸管的型号可选取为KP60-16E。四.电源变压器的参数计算变压器的变

8、比：n=U1U2=380231=1.65变压器的容量：S=U2×IT=231×0.577×79.6=10609.6V∙A五.最小逆变角的计算βmin=δ+γ+θˊ由上述计算知：βmin=32.76°。六.平波电抗器电感参数的计算在三相半波的情况下根据公式：其中一般取电动机额定电流的5%~10%取5%则=3.98A所以