小型提升機(jī)電力傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明書.doc

-I-目錄第1章緒論.11.1交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的發(fā)展概況.11.2小型提升機(jī)對(duì)電力傳動(dòng)系統(tǒng)的要求.41.3本課題研究的目的和內(nèi)容.4第2章提升機(jī)調(diào)速系統(tǒng)方案的選擇.62.1提升機(jī)調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速方式的選擇.62.1.1動(dòng)力源為什么要選擇繞線式異步電動(dòng)機(jī).62.1.2選擇串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的理由.62.2雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的選擇.62.3橋式電路的選擇.72.4觸發(fā)電路的選擇.8第3章小型提升機(jī)串級(jí)調(diào)速的工作原理.103.1串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)工作原理及工作狀態(tài).103.2串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)主電路的工作原理.123.3串級(jí)調(diào)速控制回路的工作原理.143.4小型提升機(jī)的系統(tǒng)組成與工作原理.15第4章主回路電路設(shè)計(jì).174.1三相橋式不可控整流器的設(shè)計(jì).174.2三相橋式逆變器的設(shè)計(jì).184.3逆變變壓器的設(shè)計(jì).184.4平波電抗器LP的設(shè)計(jì).194.5晶閘管保護(hù)電路的設(shè)計(jì).20第5章控制回路電路的設(shè)計(jì).225.1穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì).225.1.1變壓器的設(shè)計(jì).225.1.2整流橋的設(shè)計(jì).235.1.3熔斷器.235.1.4濾波網(wǎng)絡(luò).23-II-5.1.5穩(wěn)壓器.235.1.6校對(duì).255.1.7散熱片.255.2觸發(fā)電路的設(shè)計(jì).255.3定子控制單元的設(shè)計(jì).265.4絕對(duì)值單元的設(shè)計(jì).285.5速度反饋網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì).285.6控制線路的設(shè)計(jì).29第6章串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試.326.1.一般檢查以及線路檢查.326.1.1一般檢查.326.1.2在線檢查.326.2單元器件的調(diào)試.326.2.2檢查觸發(fā)器各部分的波形.326.2.3確定觸發(fā)脈沖的相序.336.2.4定相.336.2.5調(diào)節(jié)器的調(diào)試（調(diào)零）.346.3操作電路調(diào)試.34結(jié)束語.36致謝.37參考文獻(xiàn).38四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第1頁摘要串級(jí)調(diào)速是交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速的一種類型,串級(jí)調(diào)速的思想就是將異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電壓經(jīng)過三相橋式整流變?yōu)橹绷麟妷?，再在其直流?cè)由可控硅逆變電路產(chǎn)生與其相反的直流電勢(shì)與三相橋式產(chǎn)生的直流電壓串聯(lián)，改變逆變角的大小來改變直流電勢(shì)的大小，達(dá)到調(diào)速的目的，同時(shí)還能提高電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率和調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性。本文依據(jù)小型提升機(jī)對(duì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的要求，采用可控硅串級(jí)調(diào)速來控制其拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，滿足小型提升機(jī)對(duì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)調(diào)速性能和節(jié)能的要求。本文主要研究三相交流繞線式異步電動(dòng)機(jī)可控硅串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的主、輔電路設(shè)計(jì)有關(guān)的技術(shù)問題。包括系統(tǒng)的組成與工作原理，主回路的設(shè)計(jì)，控制回路設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的靜、動(dòng)態(tài)工作特性計(jì)算分析等。關(guān)鍵詞可控硅；串級(jí)調(diào)速；整流；逆變第1章緒論1.1交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的發(fā)展概況縱觀電力傳動(dòng)的發(fā)展過程，交直流兩種傳動(dòng)方式共存于各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域之中。在電力電子技術(shù)發(fā)展之前，直流電動(dòng)機(jī)幾乎占?jí)艛嗟匚弧?duì)于直流電動(dòng)機(jī)只要改變電動(dòng)機(jī)的電壓或者勵(lì)磁電流就可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的無級(jí)調(diào)速，且電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩容易控制，具有良好的動(dòng)態(tài)性能。隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，它們相互競(jìng)爭(zhēng)、相互促進(jìn)。交流電動(dòng)機(jī)，特別是鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)與直流電動(dòng)機(jī)相比具有一些突出的優(yōu)點(diǎn)：制造成本低；重量輕；慣性小；可靠性和運(yùn)行效率高；維修工作量小；能在惡劣的甚至在有易燃易爆性氣體的環(huán)境中安全運(yùn)行。這些與現(xiàn)代調(diào)速系統(tǒng)要求的可靠性、可用性、可維修性相一致。正是由于交流電動(dòng)機(jī)的這種優(yōu)勢(shì)，使它在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用范圍比直流電動(dòng)機(jī)廣泛得多，約占整個(gè)電力拖動(dòng)總?cè)萘康?0%以上；但同時(shí)交流電動(dòng)機(jī)本身是一個(gè)非線性、強(qiáng)耦合的多變量系統(tǒng)，其可控性較差。而隨著電力電子技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的迅速發(fā)展以及各種高性能的電力電子器件產(chǎn)品的出現(xiàn)，為交流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。特別是70年代初出現(xiàn)的矢量變換控制技術(shù)以及在矢量變換基礎(chǔ)上相繼出現(xiàn)的磁通反饋矢量控制、轉(zhuǎn)差型矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等實(shí)用系統(tǒng)，大大推進(jìn)了交流傳運(yùn)控制技術(shù)的發(fā)展。這些新型的交流傳動(dòng)控制技術(shù)與高性能的變頻器相結(jié)合，就有可能使利用交流電動(dòng)機(jī)構(gòu)成的交流伺服系統(tǒng)在性能上與高精度的直流伺服系統(tǒng)相匹配。特別是在一些大容量、高轉(zhuǎn)速或特殊環(huán)境下應(yīng)用的場(chǎng)合，交四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第2頁流調(diào)速系統(tǒng)已顯示出無比的優(yōu)越性，電氣傳動(dòng)交流化的時(shí)代隨之而來。根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式：)1(60)1(10sPfsnn式中P電機(jī)極對(duì)數(shù)1f供電電源頻率s電機(jī)轉(zhuǎn)差率因此，異步電動(dòng)機(jī)有三種基本的調(diào)速方式，即改變極對(duì)數(shù)、改變轉(zhuǎn)差率和改變供電電源頻率。在改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速中又可分為轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速、串級(jí)調(diào)速、調(diào)壓調(diào)速和電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速四種類型。（1）變極調(diào)速變極調(diào)速是通過改變繞組極對(duì)數(shù)達(dá)到改變異步電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法。由于電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)只能成倍變化，因此轉(zhuǎn)速也只能近似成倍變化。變極調(diào)速主要用于鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。變極電動(dòng)機(jī)通常有轉(zhuǎn)換單繞組接線改變其極對(duì)數(shù)的電動(dòng)機(jī)和在同一鐵心上設(shè)置兩個(gè)以上極對(duì)數(shù)的不同繞組的兩種類型。這種調(diào)速優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，機(jī)械特性較硬，效率較高，既適用于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，又適用于恒功率調(diào)速。缺點(diǎn)：屬于有級(jí)調(diào)速，且調(diào)速的級(jí)數(shù)不多。因此僅適用于不需要平滑調(diào)速的場(chǎng)合。例如某些機(jī)床的調(diào)速，采用變極調(diào)速與變速箱機(jī)械調(diào)速配合，就可以較好地滿足生產(chǎn)機(jī)械對(duì)調(diào)速的要求。（2）轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速這是對(duì)繞線式異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速的一種方法，即在電機(jī)的轉(zhuǎn)子回路中串入可變電阻來改變電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的斜率，從而改變了一定負(fù)載下電機(jī)的轉(zhuǎn)差率達(dá)到調(diào)速的目的。由于轉(zhuǎn)子串入的電阻不能連續(xù)變化。因此電機(jī)的轉(zhuǎn)速也只能階躍變化，即有級(jí)調(diào)速。這種調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)，初投資不大。缺點(diǎn)：低速時(shí)的機(jī)械特性變軟，其最低轉(zhuǎn)速受生產(chǎn)機(jī)械允許靜差率的限制，所以調(diào)速范圍不大，一般只能達(dá)到23。轉(zhuǎn)子串電阻為分段調(diào)節(jié)，屬有級(jí)調(diào)速，調(diào)速的平滑性差。只宜帶負(fù)載調(diào)速?？蛰d或輕載時(shí)調(diào)轉(zhuǎn)子電阻所得到的轉(zhuǎn)子速度變化不大。低