文档介绍：双闭环直流调速系统设计指导教师: 专业班级:自动化组别: G组成员: 功率 Pe 10 KW 电磁时间常数 T L 额定电压 Ue 220V 机电时间常数 Tm 额定电流 Ie 55 A滤波时间常数 Ton=Toi 磁极对数 P2过载倍数λ 转速 n e10 00r/min 电流给定最大值 U* im 10V 励磁电压 220V 速度给定最大值 U*n 10V 电枢绕组电阻 Ra 1Ω电流超调量<5% 电磁系数 Ce 转速超调量<20% ?1、直流拖动控制系统总体设计 主电路的设计晶闸管整流装置在技术和经济方面有很大优越性,晶闸管整流装置可以是单向,三相或更多相数,有半波、全波、半控、全控等类型。单向晶闸管整流装置电路电压脉动大、波动频率低。影响三相电网的平衡运行,一般用于 5KW 以下的拖动系统本设计的电动机功率 Pe= 10 KW ,故本设计的主电路采用采用三相全控桥式整流电路,整流电源从主变压器二次侧 a、b、 c接入。 直流调速系统控制方案确定由于生产系统对系统的静态、动态性能指标都有比较严格的要求, 而对减速和制动停车要求不高,并综合考虑经济与性能指标,故而选择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 U im*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 U cm限制了电力电子电换器的最大输出电压 U dm 。 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 整流变压器额定参数的计算 二次侧相电压 U2 变压器二次侧相电压 U2 的计算公式为) (cos 2 2 min max 2 N k TV d dI I Cu A Un RI U U???????经计算 U 2 =110V 变压器的变比 K=U 1 /U 2 =220/110=2/1 二次侧相电流 I 2和一次侧相电流 I 1 二次侧相电流 I 2= 45 A 一次侧相电流 I 1= A 变压器容量计算变压器二次容量 S 2 =m 2U 2I 2 =3x110x 45 = KVA 变压器一次容量 S 1 =m 1U 1I 1 =3x220x = KVA 平均计算容量 S= (S 1 +S 2)= KVA 因此所选整流变压器的参数为:变比 K=2 ,容量 S= 20 KVA 主电路期间的计算与选择正确合理的选择晶闸管元件是保证主电路可靠运行的重要条件之一 整流元件的额定电压 U TN U TN =(2~3)U Tm U TN =5 63 ~8 45 V 整流元件额定电流 I TN I TN =(~2)K fbI dI TN =(~2) = ~ A 故j晶闸管选型号为 kp200-8 的6只整流变压器接成 Dy-11 型, 可以有效抑制整流时三次谐波对电网的不良影响。由于同步电压还要经过阻容滤波电路,会造成相位滞后(约 30 度),因此采用 Yy-10 的联接方式。?整流变压器和同步变压器的连接方式 主电路保护环节的设计与计算 过电压保护 1、交流侧过电压保本设计采用三相全控桥整流电路,变压器的绕组为△— Y联结, 阻容保护装置采用三角形接法,故可按下式计算阻容保护元件的参数(1)过电压保护电容计算 22%6U SiC f?代入数据计算得 C= 4μF Uc ≥ = √ 6x110=404V 故选择 C=10 μ F,耐压值为 450V 的电容(2)过电压保护电阻计算% % 22f ki uS UR?代入数据计算得 R= 8Ω(2)晶闸管换向过电压保护在晶闸管元件两端并联 RC 电路,起到晶闸管换相过电压的保护。串联电阻 R的作用一是阻尼 LTC 回路的震荡,二是限制晶闸管开通瞬间的损耗且可减小电流上升率 di/dt 。 R、C值可按经验数据选取,对于本设计晶闸管额定电流为 200A , 查表可得 C= μF ,R= 10 Ω 过电流保护在电路中串接的器件是快速熔断器,这是一种最简单有效而应用最普遍的过电流保护元件,其断流时间一般小于 10ms ,熔断器与每一个晶闸管元