V-M雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、武漢理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書1目錄摘要.21設(shè)計(jì)任務(wù)及要求.32 理論設(shè)計(jì).42.1 調(diào)速系統(tǒng)組成原理分析.42.2 穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖分析.52.3 調(diào)節(jié)器作用.62.3.1 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器作用.62.3.2 電流調(diào)節(jié)器作用.62.4 V-M 系統(tǒng)分析.73 調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì).83.1 電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì).83.1.1 確定時(shí)間常數(shù).83.1.2 選擇電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu).83.1.3 計(jì)算電流調(diào)節(jié)器參數(shù).93.1.4 校驗(yàn)近似條件.93.1.5 計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻和電容.103.2 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì).103.2.1 確定時(shí)間常數(shù).103.2.2 選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu).113.2.3 計(jì)算轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù).113.2.4 檢

2、驗(yàn)近似條件.113.2.5 校核轉(zhuǎn)速超調(diào)量.123.2.6 計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻和電容.134 系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì).134.1 主電路原理圖及說明.134.2 主電路參數(shù)計(jì)算及選型.14武漢理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書24.2.1 平波電抗器的參數(shù)計(jì)算.144.2.2 變壓器參數(shù)的計(jì)算.154.2.3 晶閘管整流元件參數(shù)的計(jì)算.164.2.4 保護(hù)電路的選擇.165 總結(jié)與體會.17參考文獻(xiàn).19摘要直流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)是工業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用最廣的電氣傳動裝置之一。 廣泛地應(yīng)用于軋鋼機(jī)、冶金、印刷、金屬切削機(jī)床等許多領(lǐng)域的自動控制系統(tǒng)中 它通常采用三相全控橋式整流電路對電動機(jī)進(jìn)行供電，從而控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，

3、傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)采用模擬元件，如晶體管、各種線性運(yùn)算電路等，在一定程度上 滿足了生產(chǎn)要求。V-M 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)是晶閘管-電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)（簡稱 V-M 系統(tǒng)），系統(tǒng)通 過調(diào)節(jié)器觸發(fā)裝置 GT 的控制電壓 Uc 來移動出發(fā)脈沖的相位，即控制晶閘管可 控整流器的輸出改變平均整流電壓 Ud,從而實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速。關(guān)鍵詞：雙閉環(huán)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器電流調(diào)節(jié)器武漢理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書31設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1 技術(shù)數(shù)據(jù)及技術(shù)指標(biāo)：直流電動機(jī)：PN=60KW , UN=220V , IN=308A , nN=1500r/min,最大允許電流ldbl= 1.5lN,三相全控整流裝置：Ks=35 ,電樞回路總電阻R=0.18

4、 Q,電動勢系數(shù)：Ce=0.196V .min/r系統(tǒng)主電路：Tm=0.12s,TI=0.012S濾波時(shí)間常數(shù)：Ti=0.0025s , Ton=0.015s,其他參數(shù)：Unm*=8V , Uim*=8V , Ucm=8VeW 5%, onW 10%2 技術(shù)要求：(1) 該調(diào)速系統(tǒng)能進(jìn)行平滑的速度調(diào)節(jié)，負(fù)載電機(jī)不可逆運(yùn)行，具有較寬的調(diào)速 范圍(D10),系統(tǒng)在工作范圍內(nèi)能穩(wěn)定工作(2) 系統(tǒng)在 5%負(fù)載以上變化的運(yùn)行范圍內(nèi)電流連續(xù)3 設(shè)計(jì)內(nèi)容：(1) 根據(jù)題目的技術(shù)要求，分析論證并確定主電路的結(jié)構(gòu)型式和閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的 組成，畫出系統(tǒng)組成的原理框圖(2) 調(diào)速系統(tǒng)主電路元部件的確定及其參數(shù)計(jì)算(

5、包括有變壓器、電力電子器件、平波電抗器與保護(hù)電路等)(3) 動態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)算：根據(jù)技術(shù)要求，對系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)校正，確定 ASR 調(diào)節(jié)器與 ACR 調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)型式及進(jìn)行參數(shù)計(jì)算，使調(diào)速系統(tǒng)工作穩(wěn)定，并滿足動態(tài)性能 指標(biāo)的要求(4) 繪制 V-M 雙閉環(huán)直流不可逆調(diào)速系統(tǒng)的電氣原理總圖(要求計(jì)算機(jī)繪圖)(5) 整理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)資料，課程設(shè)計(jì)總結(jié)，撰寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書武漢理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書42理論設(shè)計(jì)2.1調(diào)速系統(tǒng)組成原理分析單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)用 PI 調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速穩(wěn)態(tài)無靜差，消除負(fù)載轉(zhuǎn)矩?cái)_動對穩(wěn) 態(tài)轉(zhuǎn)速的影響，并用電流截止負(fù)反饋限制電樞電流的沖擊， 避免出現(xiàn)過電流現(xiàn)象 單轉(zhuǎn)速單閉環(huán)系統(tǒng)并不能充分按照理想要

6、求控制電流的動態(tài)過程。由于主電路電 感的作用，電流不可能突變，為了實(shí)現(xiàn)在允許條件下的最快起動，關(guān)鍵是要獲得 一段使電流保持為最大值 Idm 的恒流過程。按照反饋控制規(guī)律，采用某個(gè)物理量 的負(fù)反饋就可以保持該量基本不變，采用電流負(fù)反饋就能夠得到近似的恒流過程。 應(yīng)該在起動過程中只有電流負(fù)反饋，沒有轉(zhuǎn)速負(fù)反饋，在達(dá)到穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速后，又希 望只要轉(zhuǎn)速負(fù)反饋，不再讓電流負(fù)反饋?zhàn)饔?。TA-電流互感器 UPE-電力電子變換器 Un*-轉(zhuǎn)速給定電壓Un-轉(zhuǎn)速反饋電壓 Ui*-電流給定電壓 Ui-電流反饋電壓為了使轉(zhuǎn)速和電流兩種負(fù)反饋分別起作用，可在系統(tǒng)中設(shè)置兩個(gè)調(diào)節(jié)器, 分別引入轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和電流負(fù)反饋以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速

7、和電流，二者之間實(shí)行嵌套連接,武漢理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書5如圖 2-1 所示。把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出當(dāng)做電流調(diào)節(jié)器的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的 輸出去控制電力電子變換器 UPE 從閉環(huán)結(jié)構(gòu)上看，電流環(huán)在里面，稱作內(nèi)環(huán)； 轉(zhuǎn)速環(huán)在外邊，稱作外環(huán)。這就形成了轉(zhuǎn)速，電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)。為了 獲得良好的靜，動態(tài)性能，轉(zhuǎn)速和電流兩個(gè)調(diào)節(jié)器一般都米用PI 調(diào)節(jié)器。2.2穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖分析雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)如圖 2-2-1 所示，兩個(gè)調(diào)節(jié)器均采用帶限幅 作用的 PI調(diào)節(jié)器。 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR 的輸出限幅電壓 Uim*決定了電流給定的最大 值， 電流調(diào)節(jié)器 ACR勺輸出限幅電壓 Ucm 限制了電力電子變換

8、器的最大輸出電壓 Udm圖 2 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖*/ =a 轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)=Unm?0.00533*/ =B 電流反饋系數(shù) =Uim?；0.0173圖中用帶限幅的輸出特性表示PI 調(diào)節(jié)器的作用。當(dāng)調(diào)節(jié)器飽和時(shí)，輸出達(dá)到限幅值，輸入量的變化不再影響輸出，除非有反向的輸入信號使調(diào)節(jié)器退出飽和。 當(dāng)調(diào)節(jié)器不飽和時(shí)，PI 調(diào)節(jié)器工作在線性調(diào)節(jié)狀態(tài)，其作用是輸入偏差電壓在穩(wěn) 態(tài)時(shí)為零。為了實(shí)現(xiàn)電流的實(shí)時(shí)控制和快速跟隨，希希望電流調(diào)節(jié)器不要進(jìn)入飽 和狀態(tài)，因此，對于靜特性來說，只有轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和不飽和兩種情況。武漢理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書6雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的靜特性在負(fù)載電流小于Idm 時(shí)表現(xiàn)為

9、轉(zhuǎn)速無靜差，這時(shí),轉(zhuǎn)速負(fù)反饋起主要作用。當(dāng)負(fù)載電流達(dá)到Idm 時(shí)對應(yīng)于轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器為飽和輸出Uim*，這時(shí)，電流調(diào)節(jié)器起主要作用，系統(tǒng)表現(xiàn)為電流無靜差，起到過電流的自 動保護(hù)作用。Il111川11ML1- 一TRi亦卜1 九$+1AtJ*a圖 3 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)原理圖2.3調(diào)節(jié)器作用2.3.1 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器作用（1） 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器是調(diào)速系統(tǒng)的主導(dǎo)調(diào)速器，它使轉(zhuǎn)速n 很快地跟隨給定電 壓Un*變化，穩(wěn)態(tài)時(shí)可減小轉(zhuǎn)速誤差，如果采用 PI 調(diào)節(jié)器，則可實(shí)現(xiàn)無靜差。（2）對負(fù)載變化起擾動作用。因?yàn)樨?fù)載擾動作用在電流環(huán)之后，只能靠轉(zhuǎn) 速調(diào)節(jié)器 ASF 來產(chǎn)生抗負(fù)載擾動作用。（3）其輸出限幅值決定電動機(jī)允許

10、的最大電流。武漢理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書7232 電流調(diào)節(jié)器作用（1）作為內(nèi)環(huán)的調(diào)節(jié)器，在轉(zhuǎn)速外環(huán)的調(diào)節(jié)過程中，它的作用是使電流緊緊 跟隨其給定電壓 Ui* （即外環(huán)調(diào)節(jié)器的輸出量）變化。（2）對電網(wǎng)電壓的波動起及時(shí)抗擾的作用。增設(shè)了電流內(nèi)環(huán)，電壓波動可 以通過電流反饋得到比較及時(shí)的調(diào)節(jié)，不必等它影響到轉(zhuǎn)速以后才反饋回來，因 而使抗擾性能得到改善。（3）在轉(zhuǎn)速過程中，保證獲得電動機(jī)允許的最大電流，從而加快動態(tài)過程（4）當(dāng)電動機(jī)過載甚至堵轉(zhuǎn)時(shí)， 限制電樞電流的最大值， 起快速的自動保 護(hù)作用。一旦故障消失，系統(tǒng)立即自動恢復(fù)過程。2.4 V-M系統(tǒng)分析圖 4 晶閘管整流器-電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)原理圖圖 2

11、-3 繪出了 V-M 系統(tǒng)的原理圖，圖中 VT 是晶閘管整流器，通過調(diào)節(jié)觸發(fā)裝置 GT 的控武漢理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書8制電壓 Uc 來移動觸發(fā)脈沖的相位， 改變可控整流器平均輸出直流電壓 Ud, 從而實(shí)現(xiàn)直流電動機(jī)的平滑調(diào)速。晶閘管可控整流器的功率放大倍數(shù)在104以上, 門極電流可以直接用電子控制；響應(yīng)時(shí)間是毫秒級，具有快速的控制作用；運(yùn)行武漢理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書9損耗小，效率高；使 V-M 系統(tǒng)獲得了優(yōu)越的性能3調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)3.1電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)3.1.1 確定時(shí)間常數(shù)(1) 整流裝置滯后時(shí)間常數(shù) Ts。按下表 3-1 所示，三相橋式電路的平均失控時(shí)間 Ts=0.0017s。 表 1 晶

12、閘管整流器的失控時(shí)間(f=50Hz)整流電路形式最大失控時(shí)間Tsma*ms)平均失控時(shí)間Ts(ms)單相半波2010單相橋式(全波)105三相半波6.673.33三相橋式3.331.67(2)電流濾波時(shí)間常數(shù) Toi。Toi=0.0025s。(3) 電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)之和 TEi。按小時(shí)間常數(shù)近似處理,取 TEi=Ts+Toi=0.0017+0.0025=0.0042s。3.1.2 選擇電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)根據(jù)課設(shè)任務(wù)要求 i 5%，并保證穩(wěn)態(tài)電流無差，可以按典 I 型系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電流調(diào)節(jié)器。電流環(huán)控制對象是雙慣性型的，因此可用PI 型電流調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為武漢理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書10i 是電流調(diào)節(jié)

13、器的超前時(shí)間常數(shù)WACR(s)心(iS 1)式中 Ki 是電流調(diào)節(jié)器的比例系數(shù);武漢理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書11檢查對電源電壓的抗擾性能：丄 L2.86，各項(xiàng)指標(biāo)都是可以接受的T i3.1.3 計(jì)算電流調(diào)節(jié)器參數(shù)電流調(diào)節(jié)器超前時(shí)間常數(shù)：i =TI=0.012s。電流環(huán)開環(huán)增益：要求 i 5%時(shí)，應(yīng)取 KTEi=0.5，因此K0.5I-=119.05T i于是，ACM 比例系數(shù)為/KIiR門Ki=0.425Ks3.1.4 校驗(yàn)近似條件電流環(huán)截止頻率：ci =K =119.05(1)校驗(yàn)晶閘管整流裝置傳遞函數(shù)的近似條件(2)校驗(yàn)忽略反電動勢變化對電流環(huán)動態(tài)影響的條件1=13Ts 3*0.001719

14、6.1 ci滿足近似條件79.06 Vci滿足近似條件武漢理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書12(3)校驗(yàn)電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件161.7 ci滿足近似條件武漢理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書133.1.5 計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻和電容電流調(diào)節(jié)器原理如圖 3-2 所示，按所用運(yùn)算放大器取 Ro=40K，各電阻和電容值計(jì)算如下：Ri=KiRo=0.425*40=16.9872K, 取 17K圖 5 含給定濾波和反饋濾波的 PI 型電流調(diào)節(jié)器按照上述參數(shù)，電流環(huán)可以達(dá)到的動態(tài)跟隨性能指標(biāo)為i=4.3%5%滿足設(shè)計(jì)要求3.2轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)3.2.1 確定時(shí)間常數(shù)1(1)電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù) 。已取 KUi=0.5，則KI1

15、Ci=iRi0. 01240 * 1000=0.7uF取 0.7uFCoi=4ToiRo4 * 0. 0025=40 * 1000=0.25uF取 0.25uF武漢理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書14=2。i=2*0.0042=0.0084sKI武漢理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書15(2)轉(zhuǎn)速濾波時(shí)間常數(shù) Ton。To n=0.015s 轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù) TEn。按小時(shí)間常數(shù)近似處理，取TEn=丄+To n=0.0084+0.015=0.0234sKI3.2.2 選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)按照設(shè)計(jì)要求，選用 PI 調(diào)節(jié)器，傳遞函數(shù)為VtfSR( S) =Kn( ns_HnS式中 Kn 是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)；n是轉(zhuǎn)速調(diào)

16、節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù)3.2.3 計(jì)算轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)按跟隨和抗擾性能都較好的原則，取 h=5,則 ASR 的超前時(shí)間常數(shù)為n=hTEn=5*0.0234=0.117s轉(zhuǎn)速開環(huán)增益為6帛=2 * 52* 0.0.02342=219.15ASR 的比例系數(shù)為Kn=(hCeTm= 6*。0173*0.196*0.12=10.8752h RT n 2 * 5 * 0. 0053 * 0. 18 * 0. 0234h 12h2T武漢理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書163.2.4 檢驗(yàn)近似條件轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率為武漢理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書17cn二空=KNn=219.15*0.117=25.641(1)電流環(huán)傳遞函數(shù)簡化條

17、件(2)轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件KI29.69 cn滿足近似條件3 .Ton3.2.5 校核轉(zhuǎn)速超調(diào)量理想空載啟動時(shí)設(shè) z=0,已知數(shù)據(jù)：1.5 , R=0.18 , IN=308A nN=1500r/min,Ce=0.196V.min/r,Tm=0.12s,Tn=0.0234s。當(dāng) h=5 時(shí)，由表 3-3 可知Cmax=81.2%,那么Cbn=2*81.2%*1.5*(308*0.18/0.196)/1500*(0.0234/0.12)=9.0% v 10%能滿足設(shè)計(jì)要求表 2 典型 U 型系統(tǒng)動態(tài)抗擾性能指標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系h345678910Cmax/Cb72.2%77.5%81.2%

18、84.0%86.3%88.1%89.6%90.8%t m / T2.452.702.853.003.153.253.303.40tv / T13.6010.458.8012.9516.8519.8022.8025.853,TKIi=56.11cn滿足簡化條件武漢理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書18326 計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻和電容轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器原理圖如圖 3-4 所示，取 Ro=40K，則Rn=KnRo=10.875*40=184.875 ，取 200Kn 0. 117廿Cn= =30.585uF 取 0.6uFRn 200 * 1034 * 0. 015圖 6 含給定濾波與反饋濾波的 PI 型轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器4系統(tǒng)主

19、電路設(shè)計(jì)4.1主電路原理圖及說明主電路采用轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，轉(zhuǎn)速閉環(huán)為外環(huán)而電流閉環(huán)為控 制系統(tǒng)的內(nèi)環(huán)，以此來提高系統(tǒng)的動靜態(tài)特性。兩個(gè)調(diào)節(jié)器串級連接，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) 器的輸出作為電流調(diào)節(jié)器的輸入，電流調(diào)節(jié)器的輸出給定了電力電子變化器的最 大值。從而改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。在平穩(wěn)運(yùn)行時(shí)通過轉(zhuǎn)速的負(fù)反饋進(jìn)行轉(zhuǎn)速的無靜差 調(diào)節(jié)。圖 7 所示為系統(tǒng)主電路的原理圖。c1LiJ+A+jMBbalCon=4T0nRo=17 * 1038.57uF取 8uF武漢理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書19三相全控整流電路由晶閘管 VT1、VT3 VT5 接成共陰極組，晶閘管 VT4 VT6 VT2 接成共陽極組，在電路控制下，只有

20、接在電路共陰極組中電位為最高又同時(shí) 輸入觸發(fā)脈沖的晶閘管，以及接在電路共陽極中電位最低而同時(shí)輸入觸發(fā)脈沖的 晶閘管，同時(shí)導(dǎo)通時(shí)，才構(gòu)成完整的整流電路。為了使元件免受在突發(fā)情況下超過其所承受的電壓電流的侵害，在三相交流 電路的交、直流側(cè)及三相橋式整流電路中晶閘管中電路保護(hù)有電壓、 電流保護(hù)。一般保護(hù)有快速熔斷器，壓敏電阻，阻容式。4.2主電路參數(shù)計(jì)算及選型4.2.1 平波電抗器的參數(shù)計(jì)算整流輸出的平均電壓值?= 2.34? cos?取口= 0?,?= ?= 230?最小的電樞電流值?= 0.1?= 0.1 ?37 = 3.7A?=?=2.34 cos?2302.3498.2?圖7主電路原理圖武漢

21、理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書20平波電抗器的電感值為?98.2L = 0.693二=0.693 X-= 18.39?3.7武漢理工大學(xué)電力拖動與控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說明書21422 變壓器參數(shù)的計(jì)算在一般情況下，晶閘管裝置所要求的交流供電電壓與電網(wǎng)電壓往往不一致。此外，為了盡量減小電網(wǎng)與晶閘管裝置的相互干擾，要求它們相互隔離，故通常 要配用整流變壓器，這里選用的變壓器的一次側(cè)繞組采用連接，二次側(cè)繞組采 用丫連接。S 為整流變壓器的總?cè)萘?，?為變壓器一次側(cè)的容量，？?為一次側(cè)電壓，?為一次側(cè)電流，？?為變壓器二次側(cè)的容量，U2為二次側(cè)電壓，？?為二次側(cè)電流，？、?為相數(shù)，以下就是各量的推導(dǎo)計(jì)算過程。為了

22、保證負(fù)載能正常工作，當(dāng)主電路的接線形式和負(fù)載要求的額定電壓確定 之后，晶閘管交流側(cè)的電壓？只能在一個(gè)較小的范圍內(nèi)變化，為此必須精確計(jì)算 整流變壓器次級電壓？。變壓器副邊電壓的計(jì)算公式為：(_ ?1 + ?(? 1) + ?U2=?%?(?)100 /式中，?= 2.34,?= cosa= cos30= 0.866,?= 0.5,U?% = 5，= 0.9,?= 1V， ?= 2?37 X1.5?= = 0.241?230則由以上參數(shù)可以求出2301 + 0.241(1.5 - 1) + 2 ?=-2.34 (0.9 X 0.866 - 0.5? 0.05 ?1.5)這里取 U2= 150? _

23、 230 X3 _?=150=一次側(cè)和二次側(cè)電流的計(jì)算?= - = 17Ak149.6?2.66武漢理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書22變壓器容量的計(jì)算?= ?= 3 X230 XV3X17 = 20.3KVA?= ?= 3 X150 X 45.3 = 20.4?=?+空= 20 4?2.4.2.3 晶閘管整流元件參數(shù)的計(jì)算三相橋式整流電路帶反電動勢負(fù)載時(shí) ，變壓器二次側(cè)輸出的電流有效值是輸 出直流電流有效值的一半，對于橋式整流電路，晶閘管的同態(tài)平均電流?=7 二?3.一般選擇晶閘管時(shí)會留有1.52 倍的安全裕量。故可得晶閘管的額定電流?(?)1 ?I?(?=匕亍57?(1.5 - 2) = (30.6

24、 - 45.9)?3 1.57可取 50A晶閘管兩端承受的最大反向電壓均為 v6?2晶閘管電壓的安全裕量為 2-3 倍，故晶閘管額定電壓為?= 76X150 X(2 - 3) = (735 - 1102)?=猖45.3?武漢理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書234.2.4 保護(hù)電路的選擇電力電子裝置中過電壓分為外因過電壓和內(nèi)因過電壓兩類， 外因過電壓只要 來自雷擊和系統(tǒng)的操作過程等外部因素。內(nèi)因主要是由于電力電子裝置內(nèi)部器件 的開關(guān)過程產(chǎn)生的過電壓。對于外因過電壓可以設(shè)置避雷器、變壓器屏蔽層、靜 電感應(yīng)過電壓抑制電容、壓敏電阻過電壓抑制器等等。對于過電壓保護(hù)，本電路可以采用 RC 過電壓抑制電路，該裝置置于供電變 壓器的兩側(cè)或者電力電子線路的直流上，如圖 8 所示。圖8 RC網(wǎng)絡(luò)過電壓保護(hù)示意圖當(dāng)電力電子電路運(yùn)行不正常或者發(fā)生故障時(shí)，可能會出現(xiàn)過電流的現(xiàn)象。實(shí) 際應(yīng)用的電力電子裝置中， 一般采用快速熔斷器、 直流快速熔斷器、 過電流繼電 器等幾種方式組合使用。本設(shè)計(jì)中在電力變壓器副邊每相母線中串接快速熔斷器。過流保護(hù)電路如圖 9 所示。在三相母