转速电流双闭环直流调速系统设计

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双闭环直流调速系统ACR设计

双闭环直流调速系统ACR设计

双闭环直流调速系统ACR设计双闭环直流调速系统(ACR)是一种使用两个反馈环来控制直流电机转速的系统。

其中一个环,被称为速度环(内环),用来控制电机的速度;另一个环,被称为电流环(外环),用来控制电机的电流。

ACR系统能够提供更精确的转速控制,同时能够保护电机免受过流和过载的损坏。

ACR系统的设计首先需要确定控制器的参数。

其中,内环控制器的参数包括比例增益(Kp)和积分时间(Ti);外环控制器的参数包括比例增益(Kp)和积分时间(Ti)。

这些参数需要根据实际系统的需求来选择,可以通过试验和调整来获得最佳参数。

在内环控制器中,比例增益决定了速度误差与输出调节器输入信号之间的比例关系,即输出调节器的输出值与速度误差的乘积。

积分时间决定了对速度误差的积分时间长度,即速度误差累计值。

在外环控制器中,比例增益决定了电流误差与输出调节器输入信号之间的比例关系,即输出调节器的输出值与电流误差的乘积。

积分时间决定了对电流误差的积分时间长度,即电流误差累计值。

ACR系统的设计还需要确定速度传感器和电流传感器的类型和位置。

速度传感器用于测量电机的转速,可以选择编码器、霍尔传感器等;电流传感器用于测量电机的电流,可以选择霍尔传感器、感应电流传感器等。

这些传感器需要合理安装在电机上,以确保准确测量电机的转速和电流。

在系统工作时,ACR系统通过测量电机的转速和电流,并与设定值进行比较,计算得到速度误差和电流误差。

然后,内环控制器根据速度误差来产生控制信号,控制电机的速度接近设定值;外环控制器根据电流误差来产生控制信号,控制电机的电流接近设定值。

这些控制信号通过功率放大器输出到电机,实现对电机速度和电流的控制。

ACR系统的设计需要考虑诸多因素,如电机的负载特性、速度和电流的响应时间、系统的稳定性等。

通过合理选择控制器的参数和传感器的类型和位置,采取适当的控制策略,可以实现高精度、高效率的直流电机调速系统。

转速、电流双闭环电机直流调速

转速、电流双闭环电机直流调速

转速、电流双闭环电机直流调速第⼀章绪论1.1 直流调速概念直流调速[1]是指⼈为地或⾃动地改变直流电动机的转速,以满⾜⼯作机械的要求。

从机械特性上看,就是通过改变电动机的参数或外加⼯电压等⽅法来改变电动机的机械特性,从⽽改变电动机机械特性和⼯作特性机械特性的交点,使电动机的稳定运转速度发⽣变化。

1.2 直流调速系统的发展史直流传动具有良好的调速特性和转矩控制性能,在⼯业⽣产中应⽤较早并沿⽤⾄今。

早期直流传动采⽤有接点控制,通过开关设备切换直流电动机电枢或磁场回路电阻实现有级调速。

1930年以后出现电机放⼤器控制的旋转交流机组供电给直流电动机(由交流电动机M和直流发电机G构成,简称G—M系统),以后⼜出现了磁放⼤器和汞弧整流器供电等,实现了直流传动的⽆接点控制。

其特点是利⽤了直流电动机的转速与输⼊电压有着简单的⽐例关系的原理,通过调节直流发电机的励磁电流或汞弧整流器的触发相位来获得可变的直流电压供给直流电动机,从⽽⽅便地实现调速。

但这种调速⽅法后来被晶闸管可控整流器供电的直流调速系统所取代,⾄今已不再使⽤。

1957年晶闸管问世后,采⽤晶闸管相控装置的可变直流电源⼀直在直流传动中占主导地位。

由于电⼒电⼦技术与器件的进步和晶闸管系统具有的良好动态性能,使直流调速系统的快速性、可靠性和经济性不断提⾼,在20世纪相当长的⼀段时间内成为调速传动的主流。

今天正在逐步推⼴应⽤的微机控制的全数字直流调速系统具有⾼精度、宽范围的调速控制,代表着直流电⽓传动的发展⽅向。

直流传动之所以经历多年发展仍在⼯业⽣产中得到⼴泛应⽤,关键在于它能以简单的⼿段达到较⾼的性能指标。

例如⾼精度稳速系统的稳速精度达数⼗万分之⼀,宽调速系统的调速⽐达1:10000以上,快速响应系统的响应时间已缩短到⼏毫秒以下。

在实际应⽤中,电动机作为把电能转换为机械能的主要设备,⼀是要具有较⾼的机电能量转换效率;⼆是应能根据⽣产机械的⼯艺要求控制和调节电动机的旋转速度。

最新版PWM直流调速系统设计

最新版PWM直流调速系统设计

运动控制系统期中作业——转速电流双闭环直流调速系统专业:自动化班级:1102班姓名:鱼*学号:**********日期:2014年05月27日设计题目:转速电流双闭环直流调速系统1.已知参数:某转速电流双闭环直流调速系统采用桥式可逆pwm变换电路供电。

(1)直流电动机:U nom = 220V, I nom = 136A, n nom = 1460r/min,电枢电阻Ra=0.2Ω,允许过载倍数λ= 1.5;(2)电枢回路总电阻:R= 0.5Ω;(3)电枢回路总电感:L= 10mH;(4)电动机轴上的总飞轮力矩:GD2= 22.5N·m2;设计要求:电流超调量σi≤5%,转速无静差;空载起动到额定转速的转速超调量σn≤10%.目录一、引言 (4)二、整体设计思路 (4)三、系统构成和原理 (4)四、各电路设计模块 (5)1.PWM主电路设计--桥式可逆直流脉宽调速系统 (5)2.控制电路--基于SG3525为核心构成的控制电路的设计 (7)3.电流环的设计 (9)4.转速环的设计 (12)5.给定的设计 (15)6.直流稳压电源的设计 (15)7.电动机电源设计 (16)8.转速检测电路设计 (16)9.电流检测电路设计 (16)10.驱动电路设计 (17)11.保护电路设计 (17)五、仿真结果截屏显示 (18)六、参考文献 (21)七.电气原理图 (21)八.设计心得总结 (22)一、引言在电气时代的今天,电动机在工农业生产、人们日常生活中起着十分重要的作用。

直流电机是最常见的一种电机,在各领域中得到广泛应用。

研究直流电机的控制和测量方法,对提高控制精度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。

电机调速问题一直是自动化领域比较重要的问题之一。

不同领域对于电机的调速性能有着不同的要求,因此,不同的调速方法有着不同的应用场合。

通过对于理论知识的学习,我们已经深刻的体会到闭环控制系统要优于开环控制系统,然而更深入的学习我们又了解到电流-转速反馈控制的直流调速系统是静、动态特性优良、应用最广的直流调速系统,其性能受到各个领域的关注。

转速电流双闭环可逆直流PWM调速系统设计

转速电流双闭环可逆直流PWM调速系统设计

题目:转速、电流双闭环可逆直流PWM调速系统设计学生姓名:学号:班级:专业:指导教师:起始时间: 2016年6月6日--6月17日摘要直流脉宽变换器,或称为直流PWM变换器,是在全控型电力电子器件问世以后出现的能取代相控整流器的直流电源。

根据PWM变换器主电路的形式可分为可逆和不可逆两大类。

电流截至负反馈环节只能限制电动机的动态电流不超过某一数值,而不能控制电流保持为某一所需值。

根据反馈控制原理,以某物理量作为负反馈控制,就能实现对该物理量的无差控制。

用一个调节器难以兼顾对转速的控制和对电流的控制。

如果在系统中另设一个电流调节器,就可以构成电流闭环。

电流调节器串联在转速调节器之后,形成以电流反馈作为内环、转速作为外环的双闭环调速系统。

利用单片机实现对直流电动机的双闭环调速,此系统使直流电机具有优良的调速特性,调速方便,调速范围广,过载能力大,能承受频繁的冲击负载,制动和反转,能满足生产过程自动化系统的各种特殊运行要求。

关键词:双闭环,PWM,直流电动机,单片机目录摘要 0一、设计的目的及意义 (2)二、设计要求 (2)三、双闭环直流调速系统 (3)3.1、双闭环直流调速系统的原理 (3)3.2、双闭环直流调速系统的静特性分析 (5)3.3双闭环直流调速系统的数学模型 (7)四、转速环、电流环的设计 (9)4.1、转速调节器、电流调节器在直流双闭环系统中的作用 (9)4.2、调节器的具体设计 (9)4.3、电流环的设计 (10)4.4、速度环的设计 (11)五、PWM可逆直流调速系统 (13)5.1、PWM变换器 (13)5.2、整流电路 (14)5.3、泵升电路 (15)六、控制电路的设计 (15)6.1、单片机 (15)6.2、测速电路 (16)6.3、键盘电路 (16)七、双闭环可逆直流PWM调速系统的仿真 (17)八、结论 (19)附录 (20)附录A (20)附录B (21)参考文献 (23)一、设计的目的及意义1、训练学生正确的应用运动控制系统,培养解决工业控制、工业检测等领域具体问题的能力。

双闭环直流调速系统介绍

双闭环直流调速系统介绍
速度环的设计:采用PI控制器,实现对电机转速的精确控 制。
电流环的设计:采用PI控制器,实现对电机电流的精确控 制。
双闭环调速系统的参数整定:根据系统特性和实际需求,对 速度环和电流环的参数进行整定,以实现最佳的调速性能。
双闭环直流调速 系统的应用
双闭环调速系统在工业控制中的应用
01 电机控制:用于控制电机 的转速、位置和扭矩等参 数,实现精确控制
04
够抵抗各种干扰和故障,保持正常运行
双闭环调速系统的设计步骤
01
确定系统需求:分 析系统需求,确定 调速系统的性能指

02
设计调速系统结构: 选择合适的调速系 统结构,如双闭环
调速系统
03
设计控制器:设计 控制器参数,包括 比例、积分、微分
等参数
05
设计驱动电路:设 计驱动电路,包括 功率放大器和驱动
双闭环调速系统的特点
速度闭环控制:通过速度传
感器检测电机转速,实现速
01
度的精确控制
响应速度快:双闭环调速系
统能够快速响应负载变化, 03
提高系统的动态性能
精度高:双闭环调速系统能
够实现高精度的速度和位置 05
控制,满足各种应用需求
位置闭环控制:通过位置传
02 感器检测电机位置,实现位
置的精确控制
双闭环直流调速系统介 绍
演讲人
目录
01. 双闭环直流调速系统的基本 概念
02. 双闭环直流调速系统的设计 03. 双闭环直流调速系统的应用 04. 双闭环直流调速系统的发展
趋势
双闭环直流调速 系统的基本概念
双闭环调速系统的组成
01
速度环:用于控 制电机转速,实
现速度调节

实验二 转速电流双闭环直流调速系统

实验二 转速电流双闭环直流调速系统

实验二转速电流双闭环直流调速系统实验二转速、电流双闭环直流调速系统实验二速度和电流双闭环直流调速系统一、实验目的1.了解速度和电流双闭环直流调速系统的组成。

2.掌握双闭环直流调速系统的调试步骤,方法及参数的整定。

3.测定双闭环直流调速系统的静态和动态性能及其指标。

4.了解调节器参数对系统动态性能的影响。

二、实验系统的组成及工作原理双闭环调速系统的特征是系统的电流和转速分别由两个调节器控制,由于调速系统调节的主要参量是转速,故转速环作为主环放在外面,而电流环作为副环放在里面,可以及时抑制电网电压扰动对转速的影响。

实际系统的组成如实验图2-1所示。

~Fbcfaswtarglidrmgsldzsssggun*asrui*uiacrgtucvtud0amsf220vunfbstg实验图2-1速度和电流双闭环直流调速系统主电路采用三相桥式全控整流电路供电。

系统工作时,首先给电动机加上额定励磁,改*变速和给定电压UN可以轻松调整电机的速度。

速度调节器ASR和电流调节器ACR均配备*限制电路。

ASR的输出UIM*用作ACR的设置,ASR的输出限制UIM用于限制启动电流用;acr的输出uc作为触发器tg的移相控制电压,利用acr的输出限幅ucm起限制α作用。

分钟**当突加给定电压un时,asr立即达到饱和输出uim,使电动机以限定的最大电流idm加*以高速启动,直到电机速度达到给定速度(即UN?UN)并出现超调,从而使ASR退出饱和并最终稳定定运行在给定转速(或略低于给定转速)上。

三、实验设备和仪器1主控制面板nmcl-322.直流电动机-负载直流发电机-测速发电机组3.nmcl-18挂箱、nmcl-333挂箱及电阻箱4.双踪示波器5.万用表四、实验内容1.调整触发单元并确定其初始相移控制角,检查并调整ASR和ACR,并设置其输出正负限幅。

2.测定电流反馈系数β和转速反馈系数α,整定过电流保护动作值。

3.研究电流回路和速度回路的动态特性,将系统调整到最佳状态,并绘制ID?F(T)和n?f(t)的波形,并估算系统的动态性能指标(包括跟随性能和抗扰性能)。

转速、电流双闭环直流调速系统解读

转速、电流双闭环直流调速系统解读

的负反馈作用限制电流的冲击,并不能很
理想地控制电流的动态波形。

解决思路 为了实现在允许条件下的最快起动,关
键是要获得一段使电流保持为最大值Idm的 恒流过程。 为此,
我们希望能够实现如下的控制过程:
1. 起动过程,只有电流负反馈,没有转 速负反馈; 2. 稳态时,只有转速负反馈,没有电流 负反馈。

这就是采用了两个PI调节器分别形成内、 外两个闭环的效果。这样的静特性显然比带 电流截止负反馈的单闭环系统静特性好。
n n0 A n
n0
A
B O Idcr Idbl Id O Inom
B Idm Id
电流截止负反馈调速系统静特性
双闭环调速系统静特性

各变量的稳态工作点和稳态参数计算
双闭环调速系统在稳态工作中,当两个调 节器都不饱和时,各变量之间有下列关系
U U n n n0
* n
Ui* Ui I d I dL
* U d0 Ce n I d R CeU n / I dL R U ct Ks Ks Ks
怎样才能做到这种既存在转速和电流两 种负反馈,又使它们只能分别在不同的阶段 里起作用呢?
2. 转速、电流双闭环调速系统的组成 为了实现转速和电流两种负反馈分别
起作用,可在系统中设置两个调节器,分
别调节转速和电流,即分别引入转速负反 馈和电流负反馈。二者之间实行嵌套(或 称串级)联接,如下图所示:


3 转速、电流双闭环调速系统的静特性

Ui Id
R
ACR U ct
U*
n
+
ASR U* i
+
Ks
Ud0 + - E

双闭环直流调速系统设计

双闭环直流调速系统设计

双闭环直流调速系统设计1.电机数学模型的建立首先要建立电机的数学模型,这是设计双闭环直流调速系统的基础。

根据电机的参数和运动方程,可以得到电机的数学模型,一般为一组耦合的非线性微分方程。

2.速度内环设计速度内环负责实现期望速度的跟踪控制。

常用的设计方法是采用比例-积分(PID)控制器。

PID控制器的输出是速度的修正量,通过与期望速度相减得到速度误差,然后根据PID算法计算控制器输出。

PID控制器的参数调节是一个关键问题,可以通过试探法、经验法或优化算法等方法进行调节,以实现最佳的速度跟踪性能。

3.电流外环设计电流外环的作用是保证电机的电流输出与速度内环控制输出的一致性。

一般采用PI调节器进行设计。

PI调节器的参数通过试探法、经验法或优化算法等方法进行调节,以实现电流输出的稳定性。

4.稳定性分析与系统稳定控制设计好速度内环和电流外环后,需要对系统的稳定性进行分析。

稳定性分析可以通过线性化方法、根轨迹法、频率响应法等方法进行。

分析得到系统的自然频率、阻尼比等参数后,可以根据稳定性准则进行系统稳定控制。

常用的控制方法包括模型预测控制、广义预测控制、滑模控制等。

5.鲁棒性设计在双闭环直流调速系统设计中,鲁棒性是一个重要的指标。

通过引入鲁棒性设计方法,可以提高系统对参数扰动和外部干扰的抑制能力。

常用的鲁棒性设计方法包括H∞控制、μ合成控制等。

以上是双闭环直流调速系统设计的一般步骤,具体的设计过程可能因实际应用和控制要求的不同而有所差异。

设计双闭环直流调速系统需要深入了解电机的特性和系统的控制需求,综合运用控制理论和工程方法,通过模拟仿真和实验验证来不断调整和优化控制参数,以实现系统的高性能调速控制。

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电力拖动自控系统课程设计报告题目转速电流双闭环直流调速系统设计学院:电子与电气工程学院年级专业:2012级电气工程及其自动化(电力传动方向)姓名:学号:指导教师:成绩:电力拖动自动控制系统综合课程设计设计任务书某晶闸管供电的双闭环直流调速系统,整流装置采用三相桥式电路,基本数据为:直流电动机:kW 5.7P N =,V 400U N =,A 8.21I N = ,min /r 3000N =n ,W 716.0R a =,电枢回路总电阻Ω=75.1R ,电枢电路总电感mH 60L =,电流允许过载倍数5.1=λ,折算到电动机轴的飞轮惯量22m N 64.2GD ⋅=。

励磁电流为1.77A 。

晶闸管整流装置放大倍数40K s =,滞后时间常数s 0017.0T s = 电流反馈系数)I 5.1/V 15(A /V 4587.0βN ≈= 电压反馈系数)/V 15(r min/V 005.0αN n ≈⋅= 滤波时间常数s 002.0T oi =,s 01.0T on =V 15U U U cm *im *nm ===;调节器输入电阻Ω=K 40R o 。

设计要求:稳态指标:无静差;动态指标:电流超调量00i 5≤σ;采用转速微分负反馈使转速超调量等于0。

目录1 概述 (1)1.1问题的提出 (1)1.2解决的问题 (1)1.3实现目标要求设计 (1)2 主电路计算 (2)2.1整流变压器的计算 (2)2.2晶闸管及其元件保护选择 (2)3 直流双闭环调速系统设计 (8)3.1转速和电流双闭环调速系统的组成 (8)3.2系统静态结构图及性能分析 (9)3.3系统动态结构图及性能分析 (10)3.4启动过程分析 (11)3.5采用ACR和ASR类型的根据 (12)3.6电流调节器结构的选择 (12)3.7转速调节器的选择 (12)3.8双闭环系统工程设计 (13)3.9电流环设计 (14)3.10转速环设计 (17)4基于MATLAB/SIMULINK的调速系统仿真 (20)4.1仿真软件介绍 (20)4.2仿真设计 (20)4.3仿真结果 (20)5 实训报告 (23)6 设计总结 (24)参考文献 (25)1概述1.1问题的提出采用转速负反馈和PI调节器的单闭环直流调速系统可以在保证系统稳定的前提下实现转速无静差。

但是,如果对系统的动态性能要求较高,例如:要求快速起制动,突加负载动态速降小等等,单闭环系统就难以满足需要。

1.2解决的问题为了实现在允许条件下的最快起动,关键是要获得一段使电流保持为最大值I的恒流过程。

dm按照反馈控制规律,采用某个物理量的负反馈就可以保持该量基本不变,那么,采用电流负反馈应该能够得到近似的恒流过程。

为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用,可在系统中设置两个调节器,分别调节转速和电流,即分别引入转速负反馈(ASR)和电流负反馈(ACR)。

1.3实现目标要求设计设计一个双闭环直流调速系统满足系统要求的性能指标。

2 主电路计算2.1整流变压器的计算1、二次侧相电压:V BA U )2.1~1.1(U d2ε= (2-1) 变压器采用D ,y11接线,表知,三相全控桥时 A=0d U /2U =2.34 ( 取ε=0.9为电网波动系数) 查表知 B=cos α,α角考虑100裕量 故B=0.985 所以V 4.231~1.212985.09.034.2400)2.1~1.1(B A U )2.1~1.1(U d 2=⨯⨯=ε= (2-2) 取U 2=220V , 变比 K=U 1/U 2=380/220=1.73 2、一次、二次侧电流的计算 查表知 K I1=0.816 ,K I2=0.816 2I =K I2I d =0.816×21.8=18A1I =K I1I d /K=1.05×0.816×21.8/1.73=11A 3、变压器容量的计算一次侧,二次侧绕组的相数 3m 1=,3m 2= 所以 kVA 5.12113803I U m S 1111=⨯⨯== k V A 9.11182203I U m S 2222=⨯⨯== ()()k V A 2.122/9.115.122/S S S 21=+=+=2.2晶闸管及其元件保护选择1.管额定电压()()V 1617~107822063~2U 63~2U 2TN =⨯⨯== (2-3) 取V 1600U TN = 2.闸管的额定电流查表知K=0.367IT(VA)=(1.5~2)KId=(1.5~2)×0.367×21.8=12~16A取I T(V A)=20A故选KP20-17型元件3.晶闸管保护环节的计算1)交流侧过电压保护措施(1)阻容保护①电容选值操作过电压,其实质是开关开端时产生的电磁能量震荡过程。

在回路中没有保护器存在时,总电容值很小,导致震荡频率f很高。

电容的引入,可以大大提高回路总电容值,降低震荡频率。

最佳的效果应是降低频率正好到工频(50Hz),基本计算公式如下:f=ω/2π(2-4)ω=(1/LC-(R/2L)2)1/2 (2-5)由于每个电路的初始L和C都不同,最佳值是不可能得到的。

只能依据真空断路器大致的情况进行经验比较。

根据多年运行经验,取电容0.1μF时,一般可以将f限制在150Hz以下,因此0.1就成为一个比较通用的值。

理论上讲,若对具体电路可以做到精确测算,容量再大些对保护效果会更好(这就是有些地方用0.2或0.15的原因),但若没有精确测算,导致f太小将造成副作用。

②电阻选值R是一个阻尼元件,一方面对震荡频率有影响,一方面对电容器保护有利。

对震荡频率的影响可以参考上面的公式(2-5),R不应小于其临界值2(L/C)1/2,否则对降低频率不利。

所以存在电阻值不应小于100Ω的说法。

R值高同样有利于保护电容本身安全,防止电容过载烧毁。

故一般高安全性的阻容吸收装置,都适当的增大了R的值(一般最高做到400Ω)。

但是R值如果太大,将大大提高时间常数,导致暂态时间延长,不利于保护的高效性。

所以我们希望R能够是一个压敏元件,在低压下电阻尽可能大,以保护电容;在高压下达到百欧姆级,以利于工作。

自控式阻容吸收器的最主要改革就在于此。

而且这样改革后,额外的起到了限制正常电压下阻容吸收器接地电流的作用,不会造成以往出现的阻容吸收器,接地电流引发系统误判断的问题,简化了整体设计在实际晶闸管电路中,常在其两端并联RC串联网络,该网络常称为RC阻容吸收电路。

我们知道,晶闸管有一个重要特性参数-断态电压临界上升率dlv/dlt。

它表明晶闸管在额定结温和门极断路条件下,使晶闸管从断态转入通态的最低电压上升率。

若电压上升率过大,超过了晶闸管的电压上升率的值,则会在无门极信号的情况下开通。

即使此时加于晶闸管的正向电压低于其阳极峰值电压,也可能发生这种情况。

因为晶闸管可以看作是由三个PN结组成。

在晶闸管处于阻断状态下,因各层相距很近,其J2结结面相当于一个电容C0。

当晶闸管阳极电压变化时,便会有充电电流流过电容C0,并通过J3结,这个电流起了门极触发电流作用。

如果晶闸管在关断时,阳极电压上升速度太快,则C0的充电电流越大,就有可能造成门极在没有触发信号的情况下,晶闸管误导通现象,即常说的硬开通,这是不允许的。

因此,对加到晶闸管上的阳极电压上升率应有一定的限制。

为了限制电路电压上升率过大,确保晶闸管安全运行,常在晶闸管两端并联RC阻容吸收网络,利用电容两端电压不能突变的特性来限制电压上升率。

因为电路总是存在电感的(变压器漏感或负载电感),所以与电容C串联电阻R可起阻尼作用,它可以防止R 、L 、C 电路在过渡过程中,因振荡在电容器两端出现的过电压损坏晶闸管。

同时,避免电容器通过晶闸管放电电流过大,造成过电流而损坏晶闸管。

由于晶闸管过流过压能力很差,如果不采取可靠的保护措施是不能正常工作的。

RC 阻容吸收网络就是常用的保护方法之一。

电容的选择2m 2126I (1/3)/=2.18C S U Fμ≥ 取F 18.2C 1μ=式中K 查表知,三相全控桥的K=0.367 取耐压≧1.5m U220=467V故选电容量F 2.2μ=C ,耐压500V 的标准电容器。

电阻的选择221 2.3 2.37013U R S ≥⨯=Ω取R=70Ω电容电流,亦即流过电阻R 1的电流6c 162102 3.1450 2.2220100.152c I f C U Aπ--=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=R 1的功率()()221P 3~4I R 3~40.15270 4.85~6.5W R c ≥=⨯⨯=取W 7P R =可选70Ω,7W 金属膜标准电阻。

(2)压敏电阻R V1的选择标准电压:imA U =(1.3~1.5)2U220=404.5~467V取500V ,通流量取5kA ,故选MY-500/5的压敏电阻作交流侧流通过电压 保护。

4、直流侧过电压保护措施imA U ≧(1.8~2)DC U =(1.8~2)×400V=720~800V 选普通压敏电阻,型号MY-800/3作直流侧过压保护。

标称电压800V ,通流容量为kA 35、晶闸管及整流二极管两端的过电压保护 晶闸管:C 2=0.2uF ,R 2=40Ω电容耐压≧1.5U m ×U 2220=808V 选C2JD-2型金属化介电容器,电容量0.22uF ,耐压800V 电阻功率:W 532.010U C PR 6m 2=*⨯⨯=-f 取Ω=40R 2,1W 金属膜电阻整流二极管两端的过电压保护是通过可调电阻来实现的。

6.过电流保护 (1)快速熔断器的选择接有电抗器的三相全控桥电路,通过晶闸管电流有效A 133/8.213/I I d T === 故选用RL1-15熔断器,熔断电流为15A (2) 电流继电器的选择根据负载电流为21.8A ,可选用吸引线圈电流为25A 的J214-25S 型手动复位直流过电流继电器。

(3)电压和电流上升率的限制电压上升率du/dt ,正向电压上升率较大时,使晶闸管误导通。

限制du/dt 过大可在电源输入端串联电感和在晶闸管每个桥臂上串联电感,利用电感的滤波特性,使du/dt 降低。

电流上升率di/dt ,导通时电流上升率过大则可能引起门极附近过热造成晶闸管损坏限制di/dt ,除在阻容保护中选择合适的电阻外,也可采用与限制du/dt 相同的措施,其中电感可采用空心电抗器,其中L ≧30uH 。

7、平波电抗器的计算(1)使电流连续的临界电感量 L 1查表得,695.0K 1=A 09.18.2105.0I 05.0I d min d =⨯==则mH 28.14009.1/220695.0I /U K L min d 211=⨯=⨯=,取140mH (2)限制电流脉动的电感量L 2 查表得 ,045.1K 2=取1.0S i = 则()()mH 46.105mH 8.211.0/220045.1I S /U K L d i 222=⨯⨯=⨯⨯=取106mH (3)电动机电感量L D 和变压器漏电感量L T取,7K D =则()()mH 10108.2136002/220710n 2/L K L 33a D D D =⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=I查得,9.3K T =取,5U sh =则mH 97.18.21/220100/59.3I /U 100/U K L a 2sh T T =⨯⨯=⨯⨯= (4)实际串入电抗器电感量()()mH 3097.12106140L 2L L L T D 1d ≈⨯+-=+-=8、励磁电路元件的选择整流二极管,耐压与主电路晶闸管相同,故取800V 。

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