三相橋式全控整流電路有環(huán)流可逆直流電力拖動(dòng)系統(tǒng)

..航空工業(yè)管理學(xué)院"電力電子變流技術(shù)"課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書09級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)0906073班級(jí)題目三相橋式全控整流電路有環(huán)流可逆直流電力拖動(dòng)系統(tǒng)姓名**090607指導(dǎo)教師宋輝職稱講師二О一二年六月十日設(shè)計(jì)條件：電網(wǎng)：380V，50Hz直流電動(dòng)機(jī)額定功率22Kw、額定電壓400V、額定電流60.9A、額定轉(zhuǎn)速3600r/min?！?〕變壓器漏感：0.5mH設(shè)計(jì)任務(wù)：電源變壓器參數(shù)的計(jì)算。晶閘管的選型。平波電抗器的計(jì)算?？刂平且葡鄧挠?jì)算。最小逆變角的計(jì)算。主電路圖的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求：根據(jù)設(shè)計(jì)條件計(jì)算晶閘管可能流過(guò)的最大有效電流，選擇晶閘管的額定電流。分析晶閘管可能承受到的最大正向、反向電壓，選擇晶閘管的額定電壓。計(jì)算電源變壓器變比，容量。計(jì)算平波電抗器的電感值，保證電流連續(xù)。根據(jù)設(shè)計(jì)條件，計(jì)算夢(mèng)想重疊角，最小逆變角，最小控制角。取得控制角移相圍。畫出完整的主電路圖。電源變壓器參數(shù)的計(jì)算1、三相橋式全控整流電路的整流輸出電壓由變壓器漏抗引起的換相壓降換相重疊角應(yīng)滿足逆變時(shí)允許采用的最小角應(yīng)等于，為晶閘管的關(guān)斷時(shí)間折合的電角度，晶閘管的關(guān)斷時(shí)間，大的可達(dá)，折算到電角度約為，這里取；為平安裕量角，它是十分重要的，當(dāng)變流器工作在逆變狀態(tài)時(shí)，由于種種原因，會(huì)影響逆變角，如不考慮裕量，勢(shì)必有可能破壞的關(guān)系，導(dǎo)致逆變失敗。在三相橋式逆變電路中，觸發(fā)器輸出的六個(gè)脈沖，它們的相位角間隔不可能完全相等，有的比中心線偏前，有的偏后，這種脈沖的不對(duì)稱程度一般可達(dá)，偏后的那些脈沖就可能進(jìn)入，故應(yīng)設(shè)一裕量角。根據(jù)一般中小型可逆直流拖動(dòng)的運(yùn)行經(jīng)歷，值約取。故。在應(yīng)用晶閘管變流器的可逆直流拖動(dòng)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，一般取,這里。最大負(fù)載平均電流應(yīng)當(dāng)在電動(dòng)機(jī)額定電流的1.5倍~2倍之間選擇，這里取當(dāng)時(shí)，，則，則，此時(shí)的比直流電動(dòng)機(jī)額定電壓400V大很多，故應(yīng)調(diào)整裕量，重新計(jì)算。當(dāng)時(shí)，，則，則，此時(shí)的比直流電動(dòng)機(jī)額定電壓400V不是很多，但是應(yīng)繼續(xù)調(diào)整裕量，重新計(jì)算。當(dāng)時(shí)，，則，則，此時(shí)的比400V略大，符合要求。2、二次側(cè)最大有效電流3、容量的計(jì)算：,考慮到變壓器的實(shí)際情況所以選擇容量為63KVA的變壓器。4、變比的計(jì)算：二、晶閘管的選型1、晶閘管的額定電壓，通常把可能承受的最大正向峰值電壓和最大反向峰值電壓中較小的值作為額定電壓；選用時(shí)，額定電壓應(yīng)為正常工作峰值電壓的2~3倍，作為允許的操作過(guò)電壓裕量。故2、晶閘管的額定電流是按平均值標(biāo)定的。故應(yīng)選擇晶閘管的型號(hào)選擇為IR12.2/1300V平波電抗器的計(jì)算三相橋式全控整流電動(dòng)機(jī)負(fù)載系統(tǒng)，當(dāng)負(fù)載電流為最小臨界值時(shí)，為保證電流連續(xù)，電樞回路中應(yīng)有的電感量L〔mH〕為，其中包括整流變壓器的漏電感、電樞電感和平波電抗器的電感。一般取電動(dòng)機(jī)額定電流的5%~10%，這里取8%，即。計(jì)算電樞回路電感量LD=KD式中，取電機(jī)的極數(shù)為4極，對(duì)于無(wú)補(bǔ)償電機(jī)取KD=8.平波電抗器的電感為L(zhǎng)ma=L-(LD+2LB)=31.14，這里取Lma=32mH.取環(huán)流為額定電流的10%，計(jì)算回路的均衡電感，則Lj=0.693*環(huán)流不流經(jīng)負(fù)載，所以從上式結(jié)果扣除變壓器兩相繞組的電感就是串加的均衡電感，即Ljs=Lj-2LB=42.6-2*0.5=41.6≈42〔mH〕控制角移相圍以及最小逆變角的計(jì)算系統(tǒng)由整流狀態(tài)轉(zhuǎn)換到逆變狀態(tài)時(shí)，保證調(diào)節(jié)總可使變流器輸出的最大逆變電壓和電樞電動(dòng)勢(shì)的最大值相平衡，防止發(fā)生過(guò)電流。、確實(shí)定，既要滿足變流器工作的可靠性，又要考慮變流裝置的經(jīng)濟(jì)性，如果把、定得過(guò)大，就不能充分利用整流變壓器的容量，同時(shí)也減小了變流器的電壓調(diào)節(jié)圍。1、三相橋式全控整流電路電感性負(fù)載的最大移相圍是，且，故控制角的移相圍為2、設(shè)計(jì)逆變電路時(shí)，必須保證，因此常在觸發(fā)電路中附加一保護(hù)環(huán)節(jié)，保證控制脈沖不進(jìn)入?yún)^(qū)域。由前面知可逆系統(tǒng)中的環(huán)流采用兩組晶閘管反并聯(lián)或穿插連接是可逆系統(tǒng)中比擬典型的線路，它解決了電動(dòng)機(jī)頻繁正反轉(zhuǎn)和再生制動(dòng)中電能的回饋通道，但接踵而來(lái)的是影響系統(tǒng)平安工作并決定可逆系統(tǒng)性質(zhì)的一個(gè)重要問(wèn)題——環(huán)流問(wèn)題。所謂環(huán)流，是指不流經(jīng)電動(dòng)機(jī)或其他負(fù)載，而直接在兩組晶閘管之間流通的短路電流，如圖1-1所示。M--TFTRM--IdIh圖1-1在α=β配合控制的工作制的條件下，兩組整流裝置瞬時(shí)輸出電壓之差是脈動(dòng)的腳邊電壓，因而產(chǎn)生脈動(dòng)的環(huán)流。環(huán)流的存在具有兩重性。其一，環(huán)流會(huì)顯著地加重晶閘管和變壓器的負(fù)擔(dān)，增加功率損耗，過(guò)大大的環(huán)流會(huì)導(dǎo)致晶閘管損壞，危及系統(tǒng)平安工作，因此必須予以抑制。其二，只要控制得好，可以利用環(huán)流作為流過(guò)晶閘管的根本負(fù)載電流，即使在電動(dòng)機(jī)空載或者輕載時(shí)也可使晶閘管裝置工作在電流連續(xù)區(qū)，防止了電流斷續(xù)引起的非線性現(xiàn)象對(duì)系統(tǒng)靜、動(dòng)態(tài)性能的影響；再者；在可逆系統(tǒng)中存在少量環(huán)流，可以保證無(wú)連續(xù)反向，加快反向時(shí)的過(guò)渡過(guò)程。在實(shí)際系統(tǒng)中要充分利用環(huán)流的的有利方面而防止它的不利方面。主電路圖的設(shè)計(jì)在反并聯(lián)連接中，兩組整流電路共用一個(gè)交流電源，構(gòu)造簡(jiǎn)單、切換速率快、控制靈活等優(yōu)點(diǎn)，成為可逆調(diào)速系統(tǒng)的主要形式。參考資料："電力電子應(yīng)用"葉斌主編清華大學(xué)"電力電子變流技術(shù)"黃俊王兆安編機(jī)械工業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)：對(duì)于這次設(shè)計(jì)，是自己在圖書館找的資料，特別是關(guān)于環(huán)流方面的。還有在網(wǎng)上找的一