文档介绍：晶闸管直流电动机不可逆调速系统设计
目录
第一章晶闸管直流电动机不可逆调速系统概述 1
第一节双闭环直流调速系统的组成 1
第二节双闭环直流调速系统的静特性 3
第二章系统主电路原理分析 4
第一节晶闸管直流电动机不可逆调速系统原理 4
第二节总体方案 5
第三节三相桥式全控整流电路 7
第三章系统参数计 8
第一节整流变压器参数计算 8
第二节晶闸管参数计算 9
第三节其他参数计算 10
第四章保护电路 11
第一节过电压保护 11
第二节过电流保护 14
第五章系统控制电路设计 16
第一节信号检测电路设计 16
第二节系统调节器 16
第三节触发电路 17
后记 20
参考文献 21
附录:电气原理总图 22
第一章晶闸管直流电动机不可逆调速系统概述
直流调速系统通过调节控制电压Uc就可改变电动机的转速。当负载的生产工艺对运行时的静差率要求不高,采用开环系统就能实现一定范围内的无级调速。但是,对静差率有较高要求时,开环调速系统往往不能满足要求。这时就要采用闭环调速系统。采用PI调节的单个转速闭环直流调速系统可以在保证系统稳定的前提下实现转速无静差。但是,如果对系统的动态性能要求较高,例如:要求快速起制动,突加负载动态速降小等等,单闭环系统就难以满足需要。这是就要考虑采用转速、电流双环控制的直流调速系统。
第一节双闭环直流调速系统的组成
为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用,可在系统中设置两个调节器,分别调节转速和电流。二者之间实行嵌套(串联)联接。把转速调节器的输出当作电流调节器的输入,再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE。从闭环结构上看,电流环在里面,称作内环;转速环在外边,称作外环。这就形成了转速、电流双闭环调速系统。
为了获得良好的静、动态性能,转速和电流两个调节器一般都采用PI调节器。两个调节器的输出都是带限幅作用的,转速调节器ASR的输出限幅电压Uim*决定了电流给定电压的最大值,电流调节器ACR的输出限幅电压Ucm限制了电力电子电换器的最大输出电压Udm。转速、:
转速、电流双闭环直流调速系统原理框图
(ASR—转速调节器,ACR—电流调节器,TG—测速发电机,TA—电流互感器,UPE—电力电子变换器,Un*—转速给定电压,Un—转速反馈电压,Ui*—电流给定电压,Ui—电流反馈电压)
第二节双闭环直流调速系统的静特性
双闭环调速系统的静特性在负载电流小于Idm时表现为转速无静差,这时转速负反馈起主要调节作用。当负载电流达到Idm时,对应于转速调节气的饱和输出Uim*,这时电流调节器起主要调节作用,系统表现为电流无静差,得到过电流的自动保护。
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双闭环直流调速系统的静特性
第二章系统主电路原理分析
第一节晶闸管直流电动机不可逆调速系统原理
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晶闸管相控整流直流电动机调速系统原理框图
系统采用转速、电流双闭环的控制结构。两个调节器分别调节转速和电流,两者之间实行串行连接,转速调节器的输出作为电流调节器的输入,再用电流调节器的输出去控制晶闸管的触发电路。从闭环反馈的结构上看,电流调节环是内环,按典型I型系统设计;速度调节环为外环,按典型Ⅱ型系统设计。为了获得良好的静、动态性能,双闭环调速系统的两个调节器都采用PI调节器,这样组成的双闭环系统,在给定突加(含启动)的过程中表现为一个恒值电流调节系统,在稳态中又表现为无静差调速系统,可获得良好的动态及静态品质。
第二节总体方案
直流电动机由单独的可调整流装置供电。晶闸管相控整流电路有单相,三相,全控,半控等,调速系统一般采用三相桥式全控整流电路,不采用三相半波的原因是其变压器二次电流中含有直流分量。本设计中直流电动机采用三相桥式全控整流电路作为直流电动机的可调直流电源。通过调节触发延迟角а的大小来控制输出电压Ud的大小,从而改变电动机M的电源电压。
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三相桥式全控整流电路原理图
三相桥式全控整流电路的特点是:每个时刻均需2个晶闸管同时导通,形成向负载供电的回路,其中一个晶闸管是共阴极组的,一个是共阳极组的,且不能为同一相的晶闸管。对触发脉冲也有一定的要求,6个晶闸管的脉冲按VT1—VT2—VT3—VT4—VT5—VT6的顺序,相位依次差60°,共阴极组的VT
1、VT3、VT5的脉冲依次差120°,共阳极组VT4,、VT6、VT2也依次差120°,同一相的上下两个桥臂脉冲相差180°。
晶闸管变流设备一般都是通过变压器与电网连接的,因此其工作频率为工