直流调速系统课程设计报告

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1、一、主电路设计：（一）系统主电路主要由触发电路、脉冲隔离、功率开关（晶闸管）、电源及负载组成。负载选择灯泡或者电阻要根据设备配置情况而定。电路分析:三个晶闸管按共阴极接法连接,这种接法触发电路有公共端，连线方便。示意图如图1--1所示：图1--1　三相桥式全控整流电路示意图（二）整流变压器的选择与计算：在一般情况下，晶闸管装置所要求的交流供电电压与电压不一致；此外，为了尽量减小电网与晶闸管装置的相互干扰，要求它们相互隔离，故通常均要配用整流变压器。（1）整流变压器的电压整流变压器的一次侧直接与电网相连，当一次侧绕组Y接时，

2、一次侧相电压等于网相电压;当一次侧△接时，一次侧相电压等与电网线电压。整流变压器的二次侧相电压与整流电路形式、电动机额定电压、晶闸管装置压降、最小控制角min及电网电压波动系数ε有关，电网电压波动系数，一般为0.9～1.1单相全控桥A=0.9，B=COS=，可按下列近似计算21式中为安全系数，一般取为1.05~1.10左右。（2）见表9—2知，。根据计算公式，整流变压器的电流计算如下：（3）整流变压器的容量计算如下()（三）整流元件的计算与选择（1）整流元件的额定电压整流元件的额定电压与元件实际承受的最大峰值电压有关，即2

3、1式中，（2~3）为安全系数，要求可靠性高时取较大值。（2）整流元件的额定电流整流元件的额定电流与最大负载电流有关，即式中为计算系数，见表9—3，=0.45；（1.5~2.0）为安全系数。（四）电抗器的计算与选择查表9—4可知，对于单相全控桥，，，，，为了提高晶闸管装置对负载供电的性能及运行的安全可靠性，通常需在直流侧串联带有空气隙的铁心电抗器，其主要参数为额定电流和电感量，由已知数据，根据计算公式求如下数值。（1）用于限制输出电流脉动的临界电感（单位为ｍＨ）式中—为电流脉动系数，取5%～20%。—为电压脉动系数；21—为

4、输出电流脉动的基波频率，单位为Hz。与与电路形式有关。（2）用于保证输出电流连续的临界电感（单位为mH）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　式中——为要求的最小负载电流平均值，单位为A；——为计算系数。（1）直流电动机的漏电感（单位为mH）式中，为计算系数，对于一般无补偿绕组电动机，=8-12；其余参数为电机额定值。（2）折合到整流变压器二次侧的每相漏电感（单位为mH）式中———为变压器的短路比，一般取为5%；——为计算系数。（3）实际应该串入的平波电抗器电感（单位为mH）式中，表示

5、取最大值。（4）电枢回路总电感21（五）电阻的计算（1）电动机电枢电阻（2）整流变压器折合到二次侧的每相电阻式中——为变压器的最大效率，一般取为95%。（3）整流变压器漏抗引起的换向重叠压降所对应的电阻（4）电枢回路总电阻为平波电抗器的电阻，，所以，因此，=0.6（六）时间常数的计算（1）电磁时间常数21（1）电机时间常数（七）保护元件的计算与选择1．交流侧阻容过压保护（1）交流侧过压保护电容（单位为）的计算公式是式中，S—为整流变压器的平均计算容量，单位为VA；——为变压器励磁电流百分数，单相变压器励磁电流百分数=5%，

6、电容的交流电压值应大于或等于1.5Uc，Uc是阻容两端正常工作时的交流电压的有效值。（2）交流侧阻容过压保护电阻的计算公式是为变压器短路比，对于10～1000KVA的变压器，为5%～10%，取5%，电功率P可在下列范围内取21式中：R和C为上述阻容计算值f和为电源频率（Hz）和二次侧相电压（V），（2～3）和（1～2）为安全系数；为计算系数，单相为计算系数，单相；对于三相半波阻容接法，，阻容Y接法，；对于三相桥式，阻容接法，，阻容Y接法，当CR<0.2ms时，所选值接近于上式之右方当CR>0.5ms时，所选值接近于上式之左

7、方所选值接近于上式之右方2．交流侧压敏电阻过压保护（单相电路用一只压敏电阻）（1）压敏电阻的额定电压式中，Um为压敏电阻承受的额定电压峰值，单位为V；为电网电压升高系数，取1.05～1.10；（0.8～0.9）为安全系数。（2）压敏电阻的通流容量（3）压敏电阻的残压（限压值）21式中,—残压比。当时，；当时，。压敏电阻的残压必须小于整流元件的耐压值。3．直流侧阻容和压敏电阻过压保护：可参照交流侧的计算方法进行计算。4．晶闸管元件过压保护（1）限制关断过电压的阻容RC的经验公式，式中C的单位为；R的单位为；的单位为W。电容C

8、的交流耐压值大于或等于1.5倍的元件承受的最大电压。5．晶闸管装置的过流保护（1）直流侧快速熔断器熔体额定电流（2）交流侧快速熔断器熔体额定电流（3）晶闸管元件串联快速熔断器熔体额定电流21（1）总电源快速熔断器熔体额定电流所有快速熔断器的额定电流均需大于其熔体额定电流；快速熔断器的额定电压均应大于线路