三相橋式全控整流電路的可逆直流電力拖動

1、鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院電子電力變流技術(shù)課程設(shè)計 08 級 電氣工程及其自動化 專業(yè) 073 班級題 目基于三相橋式全控整流電路的可逆直流電力拖動系統(tǒng)姓 名 學(xué)號 指導(dǎo)教師 職稱 二零一一 年 六 月 十九 日一、設(shè)計題目：基于三相橋式全控整流電路的可逆直流電力拖動系統(tǒng)二、設(shè)計條件：（1） 電網(wǎng)：380V，50Hz（2） 直流電動機(jī)額定功率17Kw、額定電壓220V、額定電流90A、額定轉(zhuǎn)速1500r/min。（3） 變壓器漏感：0.5mH三、設(shè)計任務(wù)：（1） 晶閘管的選型。（2） 電源變壓器參數(shù)的計算。（3） 平波電抗器的計算。（4） 控制角移相范圍的計算。（5） 主電路圖的設(shè)計四、設(shè)計要求：（

2、1） 根據(jù)設(shè)計條件計算晶閘管可能流過的最大有效電流，選擇晶閘管的額定電流。（2） 分析晶閘管可能承受到的最大正向、反向電壓，選擇晶閘管的額定電壓。（3） 計算電源變壓器的變比，容量。（4） 計算平波電抗器的電感值，保證電流連續(xù)。（5） 根據(jù)設(shè)計條件，計算換相重疊角、最小逆變角、最小控制角。取得控制角移相范圍。（6） 畫出完整的主電路圖。五 .設(shè)計內(nèi)容：1. 根據(jù)設(shè)計條件計算晶閘管可能流過的最大平均電流、最大有效電流，選擇晶閘管的額定電流，分析晶閘管可能承受的最大正壓、最大反壓，選擇晶閘管的額定電壓，即晶閘管的選型。由于是三相橋式全控整流電路，所有的計算公式都按三相橋式全控整流電路的進(jìn)行計算，從

3、而得到電路的各個參數(shù)。（1）電壓計算：由于是三相橋式全控整流電路，所以晶閘管可能承受的最大正反向電壓是變壓器二次側(cè)電壓的倍，因為電動機(jī)的額定電壓是220V，根據(jù)=2.34cos所以當(dāng)時，最小的 =/2.34 cos=94.0V取，所以晶閘管可能承受的最大正反向電壓為=289.04V。（2）電流計算：因為流過電動機(jī)的額定電流就是平均電流，因為負(fù)載最大平均電流應(yīng)當(dāng)在電動機(jī)額定電流的1.52倍之間，所以二次回路中負(fù)載的最大平均電流為 =2=2x90=180A流過晶閘管的最大平均電流為 最大有效值 流過晶閘管的額定電流 所以晶閘管可能承受的最大正反電壓為289.04V，最大額定電流為66.2A，考慮晶

4、閘管電壓要用23倍的安全余量，選用晶閘管的通態(tài)平均電流為其實際正常平均值的1.52倍，使之有一定的安全余量，因此晶閘管的選型為額定電壓600V，額定電流=140A。2. 計算電源變壓器的二次側(cè)流過的最大有效電壓，計算變壓器的變比，計算變壓器的額定容量。（1）根據(jù) =2.34cos所以 =94.0V考慮到余量的問題，變壓器二次側(cè)的額定電壓選為118V。（2）二次側(cè)最大有效電流的計算（3）容量的計算根據(jù)所算的容量，考慮到變壓器的實際情況所以選擇容量為30KVA的變壓器。（4）變比的計算：根據(jù)，可以得到變比為n=3.22:1。（5）計算電流，電壓的圖形。3. 根據(jù)電路參數(shù)計算平波電抗器的電感值，從而

5、保證電流的連續(xù)。為了保證電流的連續(xù)，平穩(wěn)負(fù)載電流的脈動，一般在電路中要增加平波電抗器，保證整流電流在較大范圍內(nèi)連續(xù)，平波電抗器要選擇合適的電感值從而保證電流的連續(xù)。至于三相全控橋式整流電動機(jī)負(fù)載的系統(tǒng)，當(dāng)負(fù)載電流為最小臨界值時，為保證電流的連續(xù)，電樞回路中應(yīng)有的電感量L的表達(dá)式為 最小電流一般取電動機(jī)額定值的（這里取得為），即代入公式中可以的到 L=18.2mH4. 根據(jù)設(shè)計條件，計算最小逆變角，從而估算出最小控制角，取得控制角的移相范圍。（1）計算最小逆變角為了防止逆變失敗，不僅逆變角不能等于零，而且不能太小，必須限制在某一允許的最小角度內(nèi)。逆變時允許采用的。式中，為晶閘管的關(guān)斷時間折合的電

6、角度，為安全欲量角。晶閘管的關(guān)斷時間，大的可達(dá)200-300m,折算到電角度約。至于重疊角，它隨直流平均電流和換相電抗的增加而增大。根據(jù)一般中小型可逆直流拖動的運行經(jīng)驗，約取。至于重疊角，其值約。這樣最小一般取。重疊角與和有關(guān)，當(dāng)電路參數(shù)確定后，重疊角就有定值。逆變時要求>,故存在如下關(guān)系： 因為是三相橋式全控整流電路，所以每個周期內(nèi)有6個波頭，m=6。將=90A，=0.157，=118V的值代入到公式中可得，從而得到>。（2）計算最小控制角在應(yīng)用晶閘管交流器的可逆直流拖動系統(tǒng)中，由于限制逆變角不得小于，為此整流控制角也必須不得小于。所以，從而保證電路從整流到逆變時，保證調(diào)節(jié)總能使

7、交流器輸出的最大逆變電壓和電樞電動勢的最大值相平衡，滿足的條件，避免產(chǎn)生過電壓。因此，控制角的移相范圍：1.晶閘管在整流狀態(tài)時，控制角的移相范圍是，保證在一定范圍能恒導(dǎo)通。2. 晶閘管在逆變狀態(tài)時，逆變角的移相范圍是。5. 主電路圖六、心得體會通過此次課程設(shè)計，使我更加扎實的掌握了有三相橋式全控整流電路的可逆直流電力拖動系統(tǒng)方面的知識，在設(shè)計過程中雖然遇到了一些問題，但經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗不足。實踐出真知，通過親自動手制作，使我們掌握的知識不再是紙上談兵。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，但可喜的是最終都得到了解決。 實驗過程中，也對團(tuán)隊精神的進(jìn)行了考察，讓我們在合作起來更加默契，在成功后一起體會喜悅的心情。果然是團(tuán)結(jié)就是力量，只有互相之