10KW直流電動機不可逆調(diào)速電路系統(tǒng)

1、電力電子技術(shù)課程設(shè)計（論文）題目：10KW直流電動機不可逆調(diào)速電路院（系）： 專業(yè)班級： 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 起止時間： 課程設(shè)計（論文）任務(wù)及評語院（系）：電氣工程學(xué)院 教研室： 電氣學(xué) 號學(xué)生姓名專業(yè)班級課程設(shè)計（論文）題目10KW直流電動機不可逆調(diào)速電路課程設(shè)計（論文）任務(wù)課題完成的設(shè)計任務(wù)及功能、要求、技術(shù)參數(shù)實現(xiàn)功能為1臺額定電壓220V、功率為10kW的直流電動機提供直流可調(diào)電源，以實現(xiàn)直流電動機的調(diào)速設(shè)計任務(wù)1、方案的經(jīng)濟技術(shù)論證。2、主電路設(shè)計。3、通過計算選擇整流器件的具體型號。4、若采用整流變壓器，確定變壓器變比及容量。5、觸發(fā)電路設(shè)計或選擇。6、繪制相關(guān)電路

2、圖。7、完成4000字左右說明書。要求1、 1、文字在4000字左右。2、 2、文中的理論分析與計算要正確。3、 3、文中的圖表工整、規(guī)范。4、元器件的選擇符合要求。技術(shù)參數(shù)1、交流電源：三相380V。2、整流輸出電壓Ud在0220V連續(xù)可調(diào)。3、整流輸出電流最大值50A。4、直流電動機負載，直流電動機額定功率PN10kw，額定電壓Un220V, 額定電流In50A。5、根據(jù)實際工作情況，最小控制角取20300左右。進度計劃第1天：集中學(xué)習(xí)；第2天：收集資料；第3天：方案論證；第4天：主電路設(shè)計；第5天：選擇器件；第6天：確定變壓器變比及容量；第7天：確定平波電抗器；第8天：觸發(fā)電路設(shè)計；第9

3、天：總結(jié)并撰寫說明書；第10天：答辯指導(dǎo)教師評語及成績平時： 論文質(zhì)量： 答辯： 總成績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日注：成績：平時20% 論文質(zhì)量60% 答辯20% 以百分制計算 摘要中等容量的整流裝置或要求不可逆調(diào)速的電力拖動系統(tǒng)中，可采用比三相全控橋式整流電路更簡單、經(jīng)濟的三相橋式半控整流電路。它由共陰極接法的三相全波可控整流電路與共陽極接法的三相半波不可控整流電路串聯(lián)而成，因此這種電路兼有可控與不可控兩者的特性。本文研究了三相半控整流電路帶直流電動的情況，分析了工作原理，設(shè)計了主電路、晶閘管觸發(fā)電路和保護電路。本文還研究了10kw電動機不可逆調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計，以及如何對其調(diào)速.完成了對不

4、可逆直流電動機調(diào)速系統(tǒng)電路設(shè)計及參數(shù)計算，具體分為主電路參數(shù)設(shè)計，觸發(fā)電路設(shè)計，保護電路設(shè)計，通過利用三相全控橋式整流電路的調(diào)速系統(tǒng)方案，以及對其調(diào)控系統(tǒng)進行了科學(xué)的合理精確計算，闡述了不可逆調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，使其能夠更好的適應(yīng)工作要求。關(guān)鍵詞：三相橋式半控整流電路；晶閘管 ；直流電動機目 錄第1章 緒論11.1 電力電子技術(shù)概況11.2 本文設(shè)計內(nèi)容2第2章 主電路設(shè)計32.1 主電路設(shè)計總體設(shè)計方案32.2 具體電路設(shè)計4 直流調(diào)速系統(tǒng)4 整流電路的電路設(shè)計與分析5 觸發(fā)驅(qū)動電路設(shè)計6 保護電路設(shè)計92.3 元器件型號選擇12第3章 課程設(shè)計總結(jié)16參考文獻17第1章 緒論1.1

5、電力電子技術(shù)概況電機調(diào)速廣泛應(yīng)用于我們的生活、生產(chǎn)的各個領(lǐng)域中，例如：機床、電動工具、電動機車、機器人、家用電器、計算機驅(qū)動器、汽車、輪船、軋鋼、造紙和紡織行業(yè)等等。據(jù)報道，世界上大約有100億以上各種電機在工作。近年來，我國空調(diào)一年的產(chǎn)量就1000多萬臺，每臺都需要電機調(diào)速控制，可見電機調(diào)速應(yīng)用市場非常龐大。 電機分為直流電機和交流電機兩大類。直流電機由于其便于控制和控制精度比較高的特點，在很長一段時間內(nèi)被廣泛應(yīng)用，被人們認(rèn)為難以被其他電機所取代。隨著單片機技術(shù)的日新月異，使得許多控制功能及算法可以采用軟件技術(shù)來完成，為直流電動機的控制提供了更大的靈活性，并使系統(tǒng)能達到更高的性能。采用單片機

6、構(gòu)成控制系統(tǒng)，可以節(jié)約人力資源和降低系統(tǒng)成本，從而有效的提高工作效率。直流電動機具有良好的起動、制動性能，宜于在大范圍內(nèi)平滑調(diào)速，在許多需要調(diào)速或快速正反向的電力拖動領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。從控制的角度來看，直流調(diào)速還是交流拖動系統(tǒng)的基礎(chǔ)早期直流電動機的控制均以模擬電路為基礎(chǔ)，采用運算放大器、非線性集成電路以及少量的數(shù)字電路組成，控制系統(tǒng)的硬件部分非常復(fù)雜，功能單一，而且系統(tǒng)非常不靈活、調(diào)試?yán)щy，阻礙了直流電動機控制技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用范圍的推廣。20世紀(jì)70年代以來，直流電機傳動經(jīng)歷了重大的技術(shù)、裝備變革。整流器的更新?lián)Q代，以晶閘管整流裝置取代了習(xí)用已久的直流發(fā)電機電動機組及水銀整流裝置使直流電

7、氣傳動完成了一次大的躍進。同時，高集成化、小型化、高可靠性及低成本成為控制的電路的發(fā)展方向。使直流調(diào)速系統(tǒng)的性能指標(biāo)大幅提高，應(yīng)用范圍不斷擴大。直流調(diào)速技術(shù)不斷發(fā)展，走向成熟化、完善化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，在可逆脈寬調(diào)速、高精度的電氣傳動領(lǐng)域中仍然難以替代。1.2 本文設(shè)計內(nèi)容本文主要研究了10kw直流電動機的不可逆調(diào)速系統(tǒng)的原理，提出了調(diào)速系統(tǒng)的方案即主電路通過采用晶閘管三相全控橋整流電路供電方案。在確定調(diào)速系統(tǒng)的方案后還他做了以下幾個步驟：1直流調(diào)速系統(tǒng)2主電路設(shè)計與分析3觸發(fā)電路設(shè)計.4保護電路設(shè)計5數(shù)據(jù)分析計算6仿真試驗來確定了不可逆調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。通過課程設(shè)計，一方面使我們對本

8、課程所學(xué)內(nèi)容加深理解，另一方面熟悉工程設(shè)計的過程、規(guī)范和方法，能正確查閱技術(shù)資料、技術(shù)手冊和標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)我們的工程設(shè)計能力。電力電子是一門專業(yè)基礎(chǔ)性質(zhì)很強且與生產(chǎn)應(yīng)用實際緊密聯(lián)系的課程，學(xué)習(xí)本課程，培養(yǎng)我們對物理概念與基本分析方法的學(xué)習(xí)能力，做到理論結(jié)合實際，盡量做到器件、電路、應(yīng)用三者結(jié)合。在學(xué)習(xí)方法上也形成了對電路的相位與波形的分析習(xí)慣，抓住電力電子器件在電路中道通與截止的變化過程，從波形分析中進一步理解電路的工作狀況，培養(yǎng)了讀圖與分析能力，掌握器件計算、測量、調(diào)整及電路分析等方面的實踐能力。第2章 主電路設(shè)計2.1 主電路設(shè)計總體設(shè)計方案圖2.1 10KW直流電動機不可逆調(diào)速電路（1）一般

9、整流器功率在4KW以下采用單向整流電路，4KW以上采用三相整流。該電路采用三相減壓變壓器將電源電壓降低的減壓調(diào)速方案，因此勵磁電壓保持恒定。勵磁繞組采用三相全控橋式整流電路，整流電源從主變壓器二次側(cè)U2、V2、W2端引入。為保證先加勵磁后加電樞電壓，主接觸器主觸點應(yīng)在勵磁繞組通電后方可閉合，同時設(shè)有弱磁保護環(huán)節(jié)。2.2 具體電路設(shè)計2.2.1 直流調(diào)速系統(tǒng)直流調(diào)速系統(tǒng)種類變壓調(diào)速是直流調(diào)速系統(tǒng)的主要方法，調(diào)節(jié)電樞供電電壓需要有專門的可控直流電源。常用的可控直流電源有以下三種：1） 旋轉(zhuǎn)變流機組。用交流電動機和直流發(fā)動機組成機組，獲得可調(diào)的直流電壓。2） 靜止式可調(diào)整流器。用靜止式的可控整流器獲

10、得可調(diào)的直流電壓。3） 直流斬波器或脈寬調(diào)制變換器。用恒定直流電源或不控整流電源供電，利用電力電子開關(guān)器件斬波或進行脈寬調(diào)制，產(chǎn)生可變的平均電壓。調(diào)速系統(tǒng)選擇機組供電的直流調(diào)速系統(tǒng)在上世紀(jì)60年代使用廣泛，但該系統(tǒng)需要選擇變流機組，至少包含兩臺與調(diào)速機組容量相當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)電機，還要一臺勵磁發(fā)電機，因此設(shè)備多，體積大，費用高，效率低，安裝需打地基，運行有噪聲，維護不方便。為克服這些缺點，60年代以后就開始使用各種靜止式的變壓或變流裝置來代替旋轉(zhuǎn)變流機組。晶閘管誕生以后，就逐步出現(xiàn)使用晶閘管整流裝置來實現(xiàn)調(diào)速的應(yīng)用系統(tǒng)。晶閘管整流裝置的使用，去除了直流電機調(diào)速需要的較大功率的放大器，而且晶閘管控制的快

11、速性，提高了系統(tǒng)的動態(tài)性能。然而晶閘管整流器難以實現(xiàn)系統(tǒng)的可逆運行，由半控整流電路組成的V-M系統(tǒng)只運行單象限運行，全控整流電路可以實現(xiàn)有源逆變，允許電機工作在反轉(zhuǎn)制動狀態(tài)，若要獲得四象限運行，需采用正、反兩組全控整流電路，變流設(shè)備要增加一倍。直流斬波器最初用在簡單的單管控制，后來逐漸發(fā)展成采用各種脈沖寬度調(diào)制開關(guān)的電路，即脈寬調(diào)制變換器。如今常用的脈寬調(diào)制電路一般為橋式電路，由電力電子器件組成，主電路線路簡單，開關(guān)頻率高，電流容易連續(xù)，諧波少，低速性能好，因為這一系列優(yōu)點，直流PWM調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用日益廣泛。本直流電動機不可逆調(diào)速系統(tǒng)要求不高，故采用轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)框圖如下所示：放大器觸

12、發(fā)電路電流截止負反饋MTG圖 2.2 10KW直流電動機不可逆調(diào)速系統(tǒng)（2）2.2.2 整流電路的電路設(shè)計與分析 變壓器調(diào)速是直流調(diào)速系統(tǒng)用的主要方法，調(diào)節(jié)電樞供電電壓所需的可控制電源通常有3種：旋轉(zhuǎn)電流機組，靜止可控整流器，直流斬波器和脈寬調(diào)制變換器。旋轉(zhuǎn)變流機組簡稱G-M系統(tǒng)，適用于調(diào)速要求不高，要求可逆運行的系統(tǒng)，但其設(shè)備多、體積大、費用高、效率低、維護不便。靜止可控整流器又稱V-M系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)觸發(fā)裝置GT的控制電壓來移動觸發(fā)脈沖的相位，即可改變，從而實現(xiàn)平滑調(diào)速，且控制作用快速性能好，提高系統(tǒng)動態(tài)性能。直流斬波器和脈寬調(diào)制交換器采用PWM受器件各量限制，適用于中、小功率的系統(tǒng)。根據(jù)本

13、此設(shè)計的技術(shù)要求和特點選V-M系統(tǒng)。在V-M系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)器給定電壓，即可移動觸發(fā)裝置GT輸出脈沖的相位，從而方便的改變整流器的輸出，瞬時電壓。由于要求直流電壓脈動較小，故采用三相整流電路。考慮使電路簡單、經(jīng)濟且滿足性能要求，選擇晶閘管三相全控橋交流器供電方案。因三相橋式全控整流電壓的脈動頻率比三相半波高，因而所需的平波電抗器的電感量可相應(yīng)減少約一半，這是三相橋式整流電路的一大優(yōu)點。并且晶閘管可控整流裝置無噪聲、無磨損、響應(yīng)快、體積小、重量輕、投資省。而且工作可靠，能耗小，效率高。同時，由于電機的容量較大，又要求電流的脈動小。綜上選晶閘管三相全控橋整流電路供電方案。圖2.3晶閘管三相全控橋整流電

14、路2.2.3 觸發(fā)驅(qū)動電路設(shè)計電力電子器件的驅(qū)動電路是電力電子主電路與控制電路之間的接口，是電力電子裝置的重要環(huán)節(jié)，對整個裝置的性能有很大影響。采用性能良好的驅(qū)動電路，可使電力電子器件工作在較理想的開關(guān)狀態(tài)，縮短開關(guān)時間，減小開關(guān)損耗，對裝置的運行效率，可靠性和安全性都有重要意義。簡單的說，驅(qū)動電路的任務(wù)就是將信息電子電路傳來的信號按照其控制目標(biāo)的要求，轉(zhuǎn)換為加在電力電子器件控制端和公共端之間，可以使其開通或關(guān)斷的信號。對晶閘管這種半控器件只需要提供開通控制信號，晶閘管雖然是電流驅(qū)動型器件，但是它是半控型器件，所以它的驅(qū)動電路常稱為吃飯電路。晶閘管觸發(fā)電路的作用是產(chǎn)生符合要求的門極觸發(fā)脈沖，保

15、證晶閘管在需要的時刻由阻斷轉(zhuǎn)換為導(dǎo)通。驅(qū)動電路的具體形式可以為分離元件構(gòu)成的，也可以是集成的電力電子驅(qū)動電路。本設(shè)計根據(jù)題目要求，使用分立元件構(gòu)成的觸發(fā)電路，主要由相位控制電路、脈沖放大和輸出環(huán)節(jié)等構(gòu)成，電路圖如下：圖2.3 觸發(fā)電路總圖上圖是完整的晶閘管觸發(fā)電路，它由前部同步環(huán)節(jié)，脈沖產(chǎn)生環(huán)節(jié)，鋸齒波的形成和脈沖移相環(huán)節(jié)及雙窄脈沖形成環(huán)節(jié)組成。為了保證觸發(fā)電路和主電路的頻率一致，利用一個同步變壓器，將其一次側(cè)接入為主電路供電的電網(wǎng)，由其二次側(cè)提供同步電壓信號，由同步電壓決定的觸發(fā)脈沖頻率與主電路晶閘管頻率始終是一致的。但是還需要解決觸發(fā)電路的定相問題，即選擇同步電壓信號的相位，以保證觸發(fā)脈沖

16、相位正確。針對三相橋式整流電路，常采用的同步變壓器接法如下：圖2.4 同步變壓器和整流變壓器接法上圖的主電路整流變壓器為Dy11聯(lián)結(jié)，同步變壓器為Dy5y11聯(lián)結(jié)，這種接法的同步電壓選取如表2.1所示。表2.1 三相半控整流橋各晶閘管的同步電壓晶閘管VT1VT2VT3主電路電壓同步電壓理想的觸發(fā)脈沖電流波形會具有一定的寬度，以保證晶閘管可靠導(dǎo)通，而且脈沖還應(yīng)有足夠的幅度，因此觸發(fā)電路的輸出信號的可靠性，需要由脈沖放大環(huán)節(jié)和脈沖輸出環(huán)節(jié)來保證。圖2.5 觸發(fā)電路V1、V2構(gòu)成脈沖放大環(huán)節(jié)和脈沖變壓器TM及附屬電路構(gòu)成脈沖輸出環(huán)節(jié)。當(dāng)V1、V2導(dǎo)通時，通過脈沖變壓器向晶體管的門極和陰極之間輸出觸發(fā)

17、脈沖。VD1和R3是為了使V1、V2由導(dǎo)通變?yōu)榻刂箷r脈沖變壓器TM釋放其儲存的能量而設(shè)的。為了獲得觸發(fā)脈沖的波形中的強脈沖部分，還需要適當(dāng)附加其他電路環(huán)節(jié)。在鋸齒波同步的觸發(fā)電路中，觸發(fā)電路與主電路的同步要求是指要求鋸齒波的頻率與主電路電源的頻率相同且相位關(guān)系確定。圖2.6 同步環(huán)節(jié)有上圖可知，鋸齒波是由開關(guān)管V2來控制的，V2有導(dǎo)通變截止期間產(chǎn)生鋸齒波，V2截止?fàn)顟B(tài)持續(xù)的時間就是鋸齒波的寬度，V2開關(guān)的頻率就是鋸齒波的頻率。同步環(huán)節(jié)的實現(xiàn)是由同步變壓器TS和作同步開關(guān)用的晶體管V2組成。同步變壓器和整理變壓器接在同一個電源上，用同步變壓器的二次電壓來控制V2的通斷作用，這就保證了觸發(fā)脈沖與主

18、電路電源同步。2.2.4 保護電路設(shè)計保護電路必要性在電力電子電路中，處理電力電子器件參數(shù)選擇合適，驅(qū)動電路的設(shè)計良好外，采用合適的過電壓保護、電流保護、保護和保護也是必要的。由于直流電機優(yōu)良的調(diào)速性能，如今它在冶金、機械加工等工業(yè)生產(chǎn)中仍有著廣泛的應(yīng)用。但因為電網(wǎng)電壓波動及負載本身的不穩(wěn)定性，加之直流電機本身設(shè)計結(jié)構(gòu)的缺陷，使得直流電機在運行中時常受損。直流電機價格昂貴，維修周期較長，因此給直流電機供電回路設(shè)計適當(dāng)?shù)谋Ｗo尤其必要。故本設(shè)計將采用一些晶閘管整流供電回路的過壓、過流保護電路。過壓保護 過電壓產(chǎn)生的原因有和多種，常見的原因有操作過電壓、雷擊過電壓、換相過電壓和關(guān)斷過電壓等。爭對可能

19、出現(xiàn)的過電壓狀況，設(shè)計不同的過壓保護電路來避免損傷。下圖是各種過電壓保護措施及其配置位置，各種電力電子裝置可視具體情況只采用其中的幾種。圖2.7 過電壓抑制措施及配置位置（1）阻容保護 過電壓幅度一般都很大，但是其作用時間一般卻都是很短暫的，即點電壓的能量并不是很大的。利用電容兩端的電壓不能突變這一特點，將電容器并聯(lián)在保護對象的兩端，可以達到過電壓保護的目的，這種保護方式叫做阻容保護。起保護作用的電容一般都與電阻串聯(lián)，這樣可以在過電壓給電容充電的過程中，讓電阻消耗過電壓的能量，還可以限制形成的寄生的震蕩。圖8為電源側(cè)阻容保護原理圖。圖（a）為單相阻容保護電路，圖（b）和圖（c）為三相阻容保護電

20、路，RC網(wǎng)絡(luò)連接成星型，如圖（b），也可以連接成三角型，如圖(c)。電容越大對過電壓的吸收作用越明顯。圖2.8 阻容保護在圖2.11中，圖（a）為單相阻容保護，阻容網(wǎng)絡(luò)直接接在電源端，吸收電源過電壓。圖（b）為接線形式為星型的三相阻容保護電路，平時電容承受電源相電壓。圖（c）為接線三角型的三相阻容保護電路，平時電容承受電源相電壓。顯然，三角型接線方式電容的耐壓要為星型接線的倍。但是無論哪種接線，對于同一電路，過電壓的能量是一樣的，電容的儲能也應(yīng)該相同，所以星型接線的電容容量應(yīng)為三角型倍。也就是說兩種接線方式電容容量和耐壓的乘積是相同的。（2）壓敏電阻保護在整流橋交流側(cè)采用壓敏電阻保護回路，如下

21、圖所示：圖2.9 壓敏電阻保護回路采用壓敏元件作為過電壓保護，其主要優(yōu)點在于：壓敏電阻具有正反向相同的陡峭伏安特性，在正常工作時只有很微弱的電流通過元件，而一旦出現(xiàn)過電壓時，壓敏電阻可通過高達數(shù)千伏的放電電流，將電壓抑制在允許的范圍內(nèi)，并具有損耗低、體積小，對電壓反應(yīng)快等優(yōu)點。（3）用RC吸收電路保護RC吸收電路基本結(jié)構(gòu)如下所示：圖2.10 RC吸收回路 RC吸收電路作用是抑制電力電子器件的內(nèi)因過電壓或者過電流，減小器件的開關(guān)損耗。過流保護電力電子電路中的電流瞬時值超過設(shè)計的最大允許值，即為過電流。過電流有過載荷短路兩種情況。常用的過電路保護措施如圖10所示。一臺電力電子設(shè)備可選用其中的幾種保

22、護措施。針對某種電力器件，可能有些保護措施是有效的而另外一些是無效的或不合適的，在選用時應(yīng)特別注意。圖2.11過流保護電路圖交流斷路器保護是通過電流互感器獲取交流回路的電流值，然后來控制交流電流繼電器，當(dāng)交流電流超過整定值時，過流繼電器動作使得與交流電源連接的交流斷路器斷開，切除故障電流。應(yīng)當(dāng)注意過流繼電器的整定值一般要小于電力電子器件所允許的最大電流瞬時值，否則如果電流達到了器件的最大電流過流繼電器才動作，由于器件耐受過電流的時間極短，在繼電器和斷路器動作期間電力電子器件可能就已經(jīng)損壞。 來自電流互感器的信號還可作用于驅(qū)動電路，當(dāng)電流超過整定值時，將所有驅(qū)動信號的輸出封鎖，全控型器件會由于得

23、不到驅(qū)動信號而立即阻斷，過電流隨之消失；半控型器件晶閘管在封鎖住觸發(fā)脈沖后，未導(dǎo)通的晶閘管不再導(dǎo)通，而已導(dǎo)通的晶閘管由于電感的儲能器件不會立即關(guān)斷，但經(jīng)一定的時間后，電流衰減到 0，器件關(guān)斷。這種保護方式由電子電路來實現(xiàn)，又叫做電子保護。與斷路器保護類似，電子保護的電流整定值也一般應(yīng)該小于器件所能承受的電流最大值。 快速熔斷器保護一般作為最后一級保護措施，與其它保護措施配合使用。根據(jù)電路的不同要求，快速熔斷器可以接在交流電源側(cè)（三相電源的每一相串接一個快速熔斷器） ，也可以接在負載側(cè)，還可電路中每一個電力電子器件都與一個快速熔斷器串聯(lián)。接法不同，保護效果也有差異。熔斷器保護有可以對過載和短路過

24、電流進行“全保護”和僅對短路電流起作用的短路保護兩種類型。 常見快速熔斷器的接入方法有以下幾種形式：圖2.12 快速熔斷器的幾種接入方式在整流電路中，電抗器的使用也是極其廣泛的。在整理電橋橋壁上串入橋壁電抗器，可以抑制，從而起到一定程度的過電流保護作用。2.3 元器件型號選擇參數(shù)計算與器件選擇U2的計算其中：則A：電路參數(shù)0.4 1.17 2.34B：電網(wǎng)電壓波動系數(shù)0.91.05：安全裕量，取 電壓比：一次電流I1和二次電流I2的計算已知全波整流電路中變壓器容量的計算，晶閘管元件的選擇 圖2.13 晶閘管總設(shè)計圖晶閘管的額定電壓，取。晶閘管的額定電流取 整流二極管同上交流側(cè)過電壓保護阻容保護

25、，選、耐壓700V ，取壓敏電阻的選擇直流側(cè)過電壓保護選用的壓敏電阻作直流側(cè)過電壓保護。晶閘管及整流二極管兩端的過電壓保護由參考文獻上獲得晶閘管過電壓保護參數(shù)估計值如下：表2.2 晶閘管過電壓保護參數(shù)元件容量（A）5102050100200500C（）0.050.100.150.200.250.501.00R（）1020依據(jù)上面表格可以初步確定、交流側(cè)快速熔斷器的選擇由于,考慮到電動機啟動瞬間電流較大，熔斷器的選取依據(jù)原則可以選用額定電壓為300V，額定電流為120A熔斷器。元件端快速熔斷器的選擇由于,為了減少元件的多樣性便于設(shè)計和安裝，本設(shè)計將元件端快速熔斷器的規(guī)格定為額定電壓為300V，額

26、定電流為85A熔斷器。平波電抗器平波電抗器電阻計算=0.024按電流連續(xù)要求的電感量：式中， ;對于三相橋式全控電路 平波電抗器電感量計算方法一、 L =rl =0.5x7mh=17.2mH 方法二、式中，為最低次諧波電壓幅值；為最低次諧波電流頻率，對于三相橋式電路=6=300；為電流脈動系數(shù)，要求=0。05；三相橋式電路=0.45。故平波電抗器電感選為18mH。第3章 課程設(shè)計總結(jié)本次的設(shè)計為直流電機的不可逆調(diào)速系統(tǒng)，首先就涉及到三相橋式整流電路的設(shè)計，這也是整個電路設(shè)計的關(guān)鍵與主要部分。整流電路的設(shè)計方法多種多樣，且根據(jù)負載的不同，又可以設(shè)計出很多不同的電路。根據(jù)題目的要求選擇了三相橋式半

27、控整流電路的主結(jié)構(gòu)。對于一個電路的設(shè)計，首先應(yīng)該對它的理論知識很了解，這樣才能設(shè)計出性能好的電路。整流電路中，開關(guān)器件的選擇和觸發(fā)電路的選擇是最關(guān)鍵的，開關(guān)器件和觸發(fā)電路選擇的好，對整流電路的性能指標(biāo)影響很大。在這次課程設(shè)計過程中，首先碰到的難題就是保護電路的設(shè)計。因為保護電路的種類較多，因此要選擇一個適合本課題的保護電路就比較難。經(jīng)過查閱大量資料和文獻，還有同學(xué)的幫助，最終選擇了一個較合適的保護電路。其次遇到的困難是電路中一些參數(shù)的計算。橋式整流電路的分析需要結(jié)合圖形，一步一步仔細分析，加之帶了反電動勢負載，在分析計算中又多了一個困難。最后是根據(jù)整流電路的指標(biāo)來選擇晶閘管的參數(shù)。通過這次課程

28、設(shè)計我對于文檔的編排格式又有了一定的掌握，這對于以后的畢業(yè)設(shè)計及工作需要都有很大的幫助，在完成課程設(shè)計的同時我也在復(fù)習(xí)一遍電力電子這門課程，在更深程度上又理解了一下這么課程。參考文獻1 王兆安主編.電力電子技術(shù).第四版.北京：機械工業(yè)出版社,20032 郝萬新主編.電力電子技術(shù).化學(xué)工業(yè)出版社, 20023 孟志強主編.電力電子技術(shù).晶閘管中頻感應(yīng)逆變電源的附加振蕩啟動方法, 2003.64 呂宏主編.電力電子技術(shù).感應(yīng)加熱電源的PWM-PFM控制方法, 2003.15 吳雷主編.電力電子技術(shù).基于DSP大功率中頻感應(yīng)焊機的研究, 2003.46 李金剛主編.電力電子技術(shù).基于DSP感應(yīng)加熱電

29、源頻率跟蹤控制的實現(xiàn), 2003.4 課 程 設(shè) 計題目：10KW直流電動機不可逆調(diào)速系統(tǒng)課程：電力拖動自動控制系統(tǒng)專業(yè)：指導(dǎo)老師：組員：日期：課題：10KW直流電動機不可逆調(diào)速系統(tǒng)一、技術(shù)數(shù)據(jù)：直流電動機：型號：71 、額定功率=10KW 、=220V、 額定電流 =55A =1000r/min、極數(shù)2P=4、電樞電阻 =0.5、電樞電感 =7mH勵磁電壓=220V、勵磁電流=1.6A。二、要求調(diào)速范圍D=10、 S=15%、電流脈動系數(shù) 10%、設(shè)計中幾個重點說明三、主電路選擇與參數(shù)計算1、主電路選擇原則：一般整流器功率在4KW以下采用單向整流電路，4KW以上采用三相整流。2、參數(shù)計算包括整流變壓器的參數(shù)計算、整流晶閘管的型號選擇、保護電路的說明，參數(shù)計算與元件選擇，平波電抗器電感量計算。設(shè)計方案1.1直流電動機型號：71 、額定功率=10KW、額定電壓=220V、額定電流 =55A轉(zhuǎn)速=1000r/min 、極數(shù)2P=4、電樞電阻 =0.5、電樞電感=7mH勵磁電壓=220V、