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1、课程设计题目：4KW直流电动机不可逆调速系统课程：电力拖动自动控制系统专业：电气工程及其自动化指导老师；miss LCH组员：scj日期：2011年1月5日星期一/, =/” 7.4604 二 (2.5 5)/10一3 二(2.5 5)x7.46x10-3V= 0.018 0.036/ 取为 003uF.凡=(24)Ud=(2 4)x-!-L2_o = 29 58c，取 50。7.46p4 = fCJJoL xlO-6=50x47x100x10-6W = 0.23W根据计算结果选取50Q/0.23W电阻，和0.03/250丫的电容。1.9电抗器保护在晶闸管变流装置中，供电的直流调速系统，常在直
2、流侧串有带铁芯的电抗器，使得的 输出电流连续、限制电流脉动并抑制环流，以提高装置对负载供电的性能和提高运行的可靠 性。1.9.1 平波电抗器的计算平波电抗器的电感量一般按低速轻载负载时保证电流的连续的条件来选择，通常给定最 小电流在利用它计算所需的总电感量，对于单相桥式全控整流电路：L = 2.87- = 2.87mH= 485 242mH,取 480mH。乙(5% 10%)2.0过电流保护计算晶闸管的热时间常数小，过电流能力差所以应该采取有效措施晶闸管及由它组成的可控 整流电路进行保护保护措施中的最后一道防线必须采用快速熔断器.快速熔断器的熔体值为= 11A.根据计算结果选取熔断器的型号为R
3、S2,额定电压为300V,额定电流为11A五只。需要说明的是：第一，采用单向可控整流电路供电系统，在变压器原边可不用阻容式保护吸收电路；第二，因直流侧采用阻容式吸收保护电路会影响系统的快速性使其达不到预期的指标, 故可采用压敏电阻保护而不采用阻容式吸收保护。参考文献：1莫正康.半导体变流技术【M】.机械工业出版社，1992.2栗书贤.石玉.晶闸管变流技术例题及电路设计【M】.机械工业出版社992.3毕业设计指导书【M.辽宁科学技术出版社，1986.4王兆安.刘进军,电力电子技术【M】.机械工业出版社，2009.5曾芳,电子变流技术.【M.西安电子科技大学出版社，2004.课题：4KW以下直流电
4、动机不可逆调速系统一、技术数据:直流电动机：额定功率Pn=1.1KW、UN=110V额定电流In =13AnN =1500r/min极数2P=4、电枢电阻Rn=1。、电枢电感Ld =7mH励磁电压Ul=110V、励磁电流Il=0.8A。二、要求调速范围D=10、S=10%、制动迅速平稳设。三、主电路选择与参数计算1、主电路选择原则：一般整流器功率在4KW以下采用单向整流电路，4KW 以上采用三相整流。2、参数计算包括整流变压器的参数计算、整流晶闸管的型号选择、保护环节的计算，参数计算 与元件选择，触发装置的选择。设计方案1.1 直流电动机各项参数额定功率Pn=L1KW、Un=110V、额定电流
5、In =13AnN =1500r/min极数2P=4、电枢电阻Rn=1。、电枢电感匕口 =7mH励磁电压Ul=110V、励磁电流Il=0.8A。引言：电动机是将电能转换为机械能，使得终端设备得以满足不同需求的。在各种动力电动机的容量已超过总容量的60%,大部分工程中要求调速随其变化而变化。同一发电机即可作为发电机工作，又可以作为电动机工作，即是将电能与机械能相互转换的设备，因此不可逆调速系统已得到广泛的应用。正文:1.2 电动机供电方案本设计只是从简单的设计来反应调速是过程，应用的是不可逆调速，设计相关的简易数据进行的元件的确定，并应用相关的软件绘制其电路图。和交流电动 机相比，直流电动机有调
6、节方法简单和经济的的优点。1.2.1 整流装置的选择据题意须采用晶闸管可控整流装置给主电路供电。本设计中，若用电网直接供电，会造成导通角小，晶闸管误导通，电流脉动 大，并且功率因数低。为了提高系统工作的稳定性及降低能耗，功率在4KW以 下，可采用单向整流电路。由于系统设计要求是不可逆的，所以选用单相半控桥 整流电路给主电路的供电方式最为适宜。1.3 控制方案的选择触发方式的选择整流装置中，采用的是半控桥电路，只有两个晶闸管。本触发方式以TCA785 为核心的可控硅触发电路。该芯片是西门子公司生成的可控硅触发电路，它能输 出两路相位差为180度移向触发脉冲，且触发脉冲可在0至IJ 180度之间任
7、意调动, 该电路主要用于单双相可控硅，亦可以用于晶体管的驱动。控制图为：1.3.1 反馈方式的选择电压、转速双闭环直流调速调速系统由调节器和转速调节器串联结而形成的 电压负反馈内环节和转速负反馈外环节构成。根据负载要求D=10, SW10%,则系统应满足的转速降：A nNS _ 1500x0.10/ A =1.5/1 = 1.5x220 = 330V.选取耐压为 300V。吸收电阻的计算；/? 2.3 = 2.3x./Xq = 12,860 取 R = 32Q“2 S，V/o% 1430 V 6.5 ，取0/c = 2/CiE/ixl()-6=2;rx50x2x220xl()-6A=0-138
8、APR(?-4)/加=(3 4)x0.1382x32W = 1.8 2.4W取 Pr=2W.因此，根据计算得知本设计中选取电阻320/2w一只，电容275Q/44W一只。1.8.2 变压器副边的保护1.7,2.1仍然采用的是阻容式吸收电路电容的容量选择计算;S14300,2 67= 6x6.5x-jllF= 5.57/F ,选5尸。U1100电容耐压值:71mc 2 L5U2 = 1.5x100 = 150V.选取耐压为 i50vo吸收电阻的计算；/= 7.46,R,2 2.3幺 go% =2.3x1 C = 12.86C,取 12。S2V 7o%1430V6.5L = 2只二。2*0= 2x
9、3.14x50x5x110xl0 = 0.172APrN(3 4)/；,R2 = (3 4)x0.172? x 12W = 1 L4W取Pr=lW.因此，根据计算得知本设计中副边保护电阻选取12Q/1W一只，电容59/150V一只。压敏电阻的选择(0.8 0.9)(0.8 0.9)= 1.414xl00xLJV = 194-172V(0.8 0.9)取 190 V o直流侧过电压保护采用阻容式吸收电路保护a=Ka=KRdU2dSJy 110x11025 x一 1430x6.5uF = 32.5uF取 C3=47uF.电容的耐压值的计算1.5M = 1.5xllOV = 165Vo取250V。电
10、阻阻值的计算Q = 32.5Qo 取 32。Q = 32.5Qo 取 32。务f110x110S27o% -1430x6.5根据计算结果选取47/250V的电容一只,32 Q的电阻一只。采用压敏电阻电路保护电路中电感元件积累的能量骤然释放或外电路高电压的侵入电路大量电荷的积累产生 过电压，对系统的安全运行造成危害，所以过电压的基本保护方法，是在电路中设置吸收能 量的保护元件是能量得以释放，以保证晶闸管的可靠工作。本设计中除了，采用阻容式保护, 还加入了压敏电阻保护，将其并联在电路中，当电压高于一定值后，压敏电阻击穿短路，将 电压限制在击穿电压下瞬间的浪涌是不会烧掉压敏电阻的，由于上级电路有保护元件，因此 压敏电阻的击穿会引起上级保护电路动作。TJ 4111邑= 1.414xll0xUV = 213-1897,取2” (0.8 0.9)(0.8 0.9)200V.因此选取一只耐压值为200V,电流裕量12A的压敏电阻。L8.L4晶闸管关断过电压保护主要采用阻容式吸收过电压，参数计算如下：