直流调速系统课设

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基于单片机的直流电机调速系统设计

基于单片机的直流电机调速系统设计

直流电机转速 :
根据基尔霍夫第二定律,得到电枢电压电动势平衡方程式 U=Ea+Ia(Ra+Rc)……………式1
式1中,Ra为电枢回路电阻,电枢回路串联保绕阻与电刷 接触电阻的总和;Rc是外接在电枢回路中的调节电阻
由此可得到直流电机的转速公式为:
n=(Ua-IR)/CeΦ ………………………式2
式2中, Ce为电动势常数, Φ是磁通量。 由1式和2式得
n=Ea/CeΦ ……………………………式3
由式3中可以看出, 对于一个已经制造好的电机, 当励磁电压和 负载转矩恒定时, 它的转速由回在电枢两端的电压Ea决定, 电 枢电压越高, 电机转速就越快, 电枢电压降低到0V时, 电机就 停止转动;改变电枢电压的极性, 电机就反转。
PWM脉宽调速
PWM(脉冲宽度调制)是通过控制固定电压的 直流电源开关频率, 改变负载两端的电压, 从 而达到控制要求的一种电压调整方法。在PWM 驱动控制的调整系统中, 按一个固定的频率 来接通和断开电源, 并且根据需要改变一个 周期内“接通”和“断开”时间的长短。通 过改变直流电机电枢上电压的“占空比”来 达到改变平均电压大小的目的, 从而来控制 电动机的转速。也正因为如此, PWM又被称为 “开关驱动装置”。
, 软件简单。但每个按键需要占用一个输入口线, 在 按键数量较多时, 需要较多的输入口线且电路结构复杂, 故此种键盘适用于按键较少或操作速度较高的场合。
数码管显示部分 本设计使用的是一种比较常用的是四位数码 管, 内部的4个数码管共用a~dp这8根数据线, 为使用提供了方便, 因为里面有4个数码管, 所以它有4个公共端, 加上a~dp, 共有12个引 脚, 下面便是一个共阴的四位数码管的内部 结构图(共阳的与之相反)

课程设计--直流电机调速控制系统设计

课程设计--直流电机调速控制系统设计

课程设计--直流电机调速控制系统设计指导教师评定成绩:审定成绩:**********课程设计报告设计题目:直流电机调速控制系统设计学校:********************学生姓名:**********专业:********************班级:***********学号:**************指导教师:*****************8设计时间:2013 年12 月目录引言 (3)一、直流电动机的工作原理 (4)二、直流电动机的结构 (5)三、直流电动机的分类 (6)四、电动机的机械特性 (7)五、他励直流电动机起动 (10)六、他励直流电动机的调速方法 (11)七、PWM调制电路 (14)八、H桥驱动电路 (14)九、直流电动机调速控制系统设计 (15)十、心得体会 (22)附录参考文献 (23)课程设计任务书 (23)引言现代工业生产中,电动机是主要的驱动设备,目前在直流电动机拖动系统中已大量采用晶闸管(即可控硅)装置向电动机供电的KZ—D拖动系统,取代了笨重的发电动一电动机的F—D系统,又伴随着电子技术的高度发展,促使直流电机调速逐步从模拟化向数字化转变,特别是单片机技术的应用,使直流电机调速技术又进入到一个新的阶段,智能化、高可靠性已成为它发展的趋势。

直流电机调速基本原理是比较简单的(相对于交流电机),只要改变电机的电压就可以改变转速了。

改变电压的方法很多,最常见的一种PWM脉宽调制,调节电机的输入占空比就可以控制电机的平均电压,控制转速。

PWM控制的基本原理很早就已经提出,但是受电力电子器件发展水平的制约,在上世纪80年代以前一直未能实现。

直到进入上世纪80年代,随着全控型电力电子器件的出现和迅速发展,PWM控制技术才真正得到应用。

随着电力电子技术、微电子技术和自动控制技术的发展以及各种新的理论方法,如现代控制理论、非线性系统控制思想的应用,PWM控制技术获得了空前的发展,到目前为止,已经出现了多种PWM控制技术。

直流开环调速系统课设

直流开环调速系统课设

中南大学电力电子技术课程设计题目:直流开环调速系统专业:电气工程及其自动化班级:学号姓名:指导老师:前言此次课程设计的要求,是完成直流开环调速系统的设计。

从电网里供给的电流,经过整流变压器后,再进行整流,使得三相交流电变成三相直流电,供给电动机。

电路的设计以此调速系统的安全可靠为目标,除了完成必要的调速功能,对于系统的开关时刻所产生的过电压和过电流,均采取措施来抑制以保证电路的安全稳定性。

在此系统中,采用晶闸管整流,整流电路采用三相桥式全控整流,其六脉波整流方式能够使波形更加平稳。

过电压保护采用RC过电压抑制电路,过电流保护采用快速熔断器。

在实际情况下,脉动电流会增加电机的发热,同时产生脉动转矩,对电动机不利。

所以,我还设置了一个平坡电抗器才抑制电流脉动。

另外,作为电力电子主电路和控制电路的接口的电力电子器件的驱动电路,对于晶闸管这类半控型器件,采用电流驱动,只需要提供开通信号。

这里,采用磁隔离将控制电路和主电路隔离开来,同时有脉冲的放大和输出环节的触发电路。

这个系统虽然提供了很多防止开断过电流过电压的控制方法,但是在实际运用的过程中仍然有很多不足。

同时也没有指出具体的控制电路的设计方法。

文内各种不足和错误,殷切期望老师批评指正。

目录1引言 (4)2 直流开环调速系统原理和总体设计 (5)2.1 原理 (5)2.2 系统总体方案设计 (6)3 主电路设计 (7)3.1 整流电路 (7)3.2 整流变压器 (8)3.3驱动触发电路 (8)3.4 保护电路 (12)4 电路参数计算 (13)4.1晶闸管的选取 (13)4.2 变压器的参数及容量 (14)4.3 滤波电容的选择 (14)4.4 续流二极管的选择 (15)4.5 平波电抗器的计算 (15)5 总结和体会 (15)1引言以前的直流电动机的控制均以模拟电路为基础,采用运算放大器,非线性集成电路以及少量的数字电路组成。

控制系统的硬件非常复杂,功能单一,而且系统非常不灵活,调试困难,阻碍电动机控制技术的发展和应用范围的推广。

基于单片机的直流电机调速系统的课程设计

基于单片机的直流电机调速系统的课程设计

一、总体设计概述本设计基于8051单片机为主控芯片,霍尔元件为测速元件, L298N为直流伺服电机的驱动芯片,利用 PWM调速方式控制直流电机转动的速度,同时可通过矩阵键盘控制电机的启动、加速、减速、反转、制动等操作,并由LCD显示速度的变化值。

二、直流电机调速原理根据直流电动机根据励磁方式不同,分为自励和它励两种类型,其机械特性曲线有所不同。

但是对于直流电动机的转速,总满足下式:式中U——电压;Ra——励磁绕组本身的内阻;——每极磁通(wb );Ce——电势常数;Ct——转矩常数。

由上式可知,直流电机的速度控制既可以采用电枢控制法也可以采用磁场控制法。

磁场控制法控制磁通,其控制功率虽然较小,但是低速时受到磁场和磁极饱和的限制,高速时受到换向火花和换向器结构强度的限制,而且由于励磁线圈电感较大,动态响应较差,所以在工业生产过程中常用的方法是电枢控制法。

电枢控制法在励磁电压不变的情况下,把控制电压信号加到电机的电枢上来控制电机的转速。

传统的改变电压方法是在电枢回路中串连一个电阻,通过调节电阻改变电枢电压,达到调速的目的,这种方法效率低,平滑度差,由于串联电阻上要消耗电功率,因而经济效益低,而且转速越慢,能耗越大。

随着电力电子的发展,出现了许多新的电枢电压控制法。

如:由交流电源供电,使用晶闸管整流器进行相控调压;脉宽调制(PWM)调压等。

调压调速法具有平滑度高、能耗低、精度高等优点,在工业生产中广泛使用,其中PWM应用更广泛。

脉宽调速利用一个固定的频率来控制电源的接通或断开,并通过改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短,即改变直流电机电枢上的电压的“占空比”来改变平均电.压的大小,从而控制电动机的转速,因此,PWM又被称为“开关驱动装置”。

如果电机始终接通电源是,电机转速最大为Vmax,占空比为D=t1/t,则电机的平均转速:Vd=Vmax*D,可见只要改变占空比D,就可以调整电机的速度。

平均转速Vd与占空比的函数曲线近似为直线。

双闭环直流调速系统课程设计

双闭环直流调速系统课程设计

SHi-MAML;皿;TI hlHI 门JI iljCi g ^iJtKJ-h直流拖动控制系统课程设计报告目: 双闭环直流调速系统设计院: 沈阳工业大学工程学院业: 电气工程及其自动化级: 1101 班名: 孔令慧号: 120112724指导教师: 佟维妍起止日期:2014年6月16日〜2014年6月22日设计概述.2... 第一章系统总体设计 3...1.1 系统电路结构 3...1.2 两个调节器的作用.4..第二章整体电路分析 6...2.1 电流环设计 6...2.2 转速环设计 6...2.3 典型 I 型系统介绍2.4 典型n型系统介绍.8..2.5 转速调节器的实现.9..2.6 电流调节器的实现.9..2.7 校核转速超调量9...第三章参数计算 1..03.1 相关参数 1...03.2 主要参数计算.1..03.2.1 电流环参数计算 1...03.2.2 转速环参数的计算 1..2 MATLAB 仿真 1..5课程设计体会 1...9.双闭环直流调速系统是目前直流调速系统中的主流设备,具有调速范围宽、平稳性好、稳速精度高等优点。

在理论和实践方面都是比较成熟的系统,在电力拖动领域中发挥着及其重要的作用。

由于直流电机双闭环调速是各种电机调速系统的基础,本人就直流电机调速进行了比较系统的研究,从直流电机的基本特性到单闭环调速系统,再进行双闭环直流电机设计方案的研究,用实际系统进行工程设计,并用所学的MATLABS 行仿真,分析了双闭环调速系统的工程设计方法中由于忽略和简化造成的误差。

在双闭环直流调速系统中,转速和电流调节器的结构选择与参数设计需从动态校正的需要来解决,设计每个调节器是,都必须先求该闭环的原始系统开环对数频率特性,再根据性能指标确定校正后系统的预期特性,对于经常正反转运动的系统,尽量缩短启、制动过程的时间是提高生产率的重要因素。

为此,在电机最大允许电流和转矩受到限制的条件下,应该充分利用电机的过载能力,最好是在过渡过程中始终保持电流为允许的最大值,是电力拖动系统以最大的加速度启动,到达稳定转速时,立即让电流降下来,使转矩马上与负载相平衡,从而装入稳态运行。

v-m直流调速课程设计

v-m直流调速课程设计

v-m直流调速课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解V-M直流调速系统的基本原理与结构;2. 掌握V-M直流调速系统中速度调节、电流调节的基本方法;3. 学会分析V-M直流调速系统的性能指标,如稳态误差、动态响应等。

技能目标:1. 能够运用所学的理论知识,设计简单的V-M直流调速系统;2. 能够运用相应的仿真软件,对V-M直流调速系统进行模拟与调试;3. 能够解决实际应用中V-M直流调速系统出现的常见问题。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力电子技术及其应用的兴趣,激发学生的创新意识;2. 培养学生具备团队协作精神,提高沟通与交流能力;3. 增强学生面对工程技术问题的责任感,树立正确的工程伦理观念。

课程性质:本课程为专业核心课程,旨在帮助学生掌握V-M直流调速系统的基本理论和实践技能,提高解决实际工程问题的能力。

学生特点:学生具备一定的电力电子基础,具有较强的学习能力和动手能力,对新技术和新方法充满好奇心。

教学要求:结合学生的特点,注重理论与实践相结合,强调知识的应用性和实践性。

通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际工程问题中,提高学生的综合素养。

课程目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。

二、教学内容1. V-M直流调速系统原理- 介绍V-M直流调速系统的组成及工作原理;- 分析V-M直流调速系统的数学模型;- 探讨电机在不同运行状态下的调速性能。

2. V-M直流调速系统设计方法- 速度调节方法:比例、积分、微分控制;- 电流调节方法:PWM控制技术;- 系统设计方法:系统参数的整定与优化。

3. V-M直流调速系统性能分析- 稳态性能分析:稳态误差、稳态响应;- 动态性能分析:动态响应、过渡过程;- 系统稳定性分析:奈奎斯特稳定判据、根轨迹法。

4. V-M直流调速系统实践应用- 介绍常见的V-M直流调速系统实例;- 分析实际应用中存在的问题及解决方案;- 指导学生运用仿真软件进行系统模拟与调试。

双闭环直流调速系统课程设计

双闭环直流调速系统课程设计

UPE。

从闭环结构上看,电流环在里面称为内环,转速环在外面,称作外环。

这就形成了转速,电流反馈控制直流调速系统。

图1 转速、电流反馈控制直流调速系统原理图2.双闭环的稳态结构图和静特性图2 双闭环直流调速系统的稳态结构图转速调节器ASR的输出限幅电压决定了电流给定的最大值,电流调节器ACR的输出限幅电压限制了电力电子变换器的最大输出电压,当调节器饱和时,输出达到限幅值,输入量的变化不再影响输出,除非有反向的输入信号使调节器退出饱和;当调节器不饱和时,PI调节器工作在线性调节状态,其作用是使输入偏差电压在稳态时为零。

对于静特性来说,只有转速调节器饱和与不饱和两种情况,电流调节器不进入饱和状态 。

3.双闭环直流调速系统的动态数学模型双闭环直流调速系统的动态结构图如图3所示,图中分别表示转速调节器和电流调节器的传递函数。

为了引出电流反馈,在电动机的动态结构图中必须把电枢电流Id 显露出来。

图3 双闭环直流调速系统的动态结构图4.双闭环直流调速系统的调速方法调节转速可以有三种方法: (1)调节电枢供电电压U ; (2) 减弱励磁磁通Φ; (3) 改变电枢回路电阻R 。

对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统来说,以调节电枢供电电压的方式最好。

改变电阻只能实现有级调速;减弱励磁磁通虽然能够平滑调速,但调速的范围不大,往往只是配合调压方案,在基速(额定转速)以上做小范围的弱磁升速。

因此,自动控制的直流调速系统往往以改变电压调速为主。

5.电流环、速度环的设计初始条件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,基本数据如下:直流电机参数为:额定电压220V U =,额定电流136I A =;额定转速n 1460rpm =,0.132min/e V r C =⋅,允许过载倍数 1.5λ=;晶闸管装置放大系数40s K =;电枢回路总电阻0.5R =Ω;时间常数0.03,0.18l m s s T T ==;电流反馈系数0.05/V A β=;转速反馈系数0.007min/V r α=⋅。

指导书-直流调速系统课程设计

指导书-直流调速系统课程设计

直流调速系统课程设计指导书宋乐鹏主编张跃辉主审重庆科技学院电子信息工程学院注意事项:(1)室内请勿抽烟。

(2)因条件有限,请注意安全。

(3)装置上凡画有地线符号且接线帽为黑色的接线柱皆为控制回路地线,是控制回路各点电平的参考点,也是控制回路的公共点。

(4)主回路和控制回路之间无任何公共点,相互独立,两者之间不能有任何连线。

(5)示波器的两线输入都是以其外壳为参考点,即示波器两线输入之间有公共点,不是相互独立的,不可同时观察主回路和控制回路。

(6)观察幅值在40伏以上的波形时,必须用示波器的高压探头。

(7)在用万用表测量前,必须检查万用表开关所在的位置。

目录DJDK-1 型直流调速系统设计装置简介――――――――――――――― 1第一章 DJDK-1 型直流调速系统设计的基本要求和安全操作说明――――15 第二章概述――――――――――――――――――――――――――19 第三章单元调试―――――――――――――――――――――――――20 第四章参数测量与计算――――――――――――――――――――――25第五章系统调试―――――――――――――――――――――――――29 第六章系统指标测试―――――――――――――――――――――――32 第七章注意事项――――――――――――――――――――――――― 36 第八章思考题―――――――――――――――――――――――――― 37DJDK-1 型直流调速系统设计装置简介1-1 控制屏介绍及操作说明一、特点(1)设计装置采用挂件结构,可根据不同设计内容进行自由组合,故结构紧凑、使用方便、功能齐全、综合性能好,能够很好的完成《直流调速系统》课程设计。

(2)设计装置占地面积小,节约设计室用地,无需设置电源控制屏、电缆沟、水泥墩等,可减少基建投资;设计装置只需三相四线的电源即可投入使用,设计室建设周期短、见效快。

(3)设计机组容量小,耗电小,配置齐全;装置使用的电机经过特殊设计,其参数特性能模拟3KW左右的通用设计机组。

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目录 (2) (2)内容 (2)要求 (2) (3) (3) (3) (4) (4) (4) (5) (7) (8) (11) (12) (12) (14)仿真波形结果 (18)转速 (18)电流 (19) (19)五 (19)一、课程设计要求1.设计参数直流他励电动机:功率Pe =145KW ,额定电压Ue=220V ,额定电流Ie=733A,磁极对数P=2,ne=430r/min,励磁电压220V ,电枢绕组电阻Ra=Ω,主电路总电阻R =Ω,Ks=,电磁时间常数TL=,机电时间常数Tm=,滤波时间常数Ton=Toi=,过载倍数λ=,电流给定最大值 8V U im =*,速度给定最大值10V U n =* 2.设计内容1)根据题目的技术要求,分析论证并确定主电路的结构形式和闭环调速系统的组成,画出系统组成的原理框图。

2) 调速系统主电路元部件的确定及其参数计算。

3)驱动控制电路的选型设计。

4)动态设计计算:根据技术要求,对系统进行动态校正,确定ASR 调节器与ACR 调节器的结构形式及进行参数计算,使调速系统工作稳定,并满足动态性能指标的要求。

5) 绘制V —M 双闭环直流不可逆调速系统电器原理图,并研究参数变化时对直流电动机动态性能的影响。

3.设计要求:1)该调速系统能进行平滑地速度调节,负载电机不可逆运行,具有较宽地转速调速范围(10D ≥),系统在工作范围内能稳定工作。

2)系统静特性良好,无静差(静差率2S ≤)。

3)动态性能指标:转速超调量8%n δ<,电流超调量5%i δ<,动态最大转速降810%n ∆≤~,调速系统的过渡过程时间(调节时间)1st s 。

4)系统在5%负载以上变化的运行范围内电流连续。

5)调速系统中设置有过电压、过电流保护,并且有制动措施。

6)主电路采用三项全控桥。

二双闭环直流调速系统的工作原理晶闸管-电动机直流调速系统简介图是V-M系统的简单原理图[1,3,5]。

-晶闸管-电动机直流调速系统(V-M系统)双闭环直流调速系统动态结构图双闭环直流调速系统动态结构图M++_LGTU cU d~三控制系统的设计双闭环直流调速系统的组成该双闭环调速系统的两个调节器ASR和ACR一般都采用PI调节器。

因为PI调节器作为校正装置既可以保证系统的稳态精度,使系统在稳态运行时得到无静差调速,又能提高系统的稳定性;作为控制器时又能兼顾快速响应和消除静差两方面的要求。

一般的调速系统要求以稳和准为主,采用PI 调节器便能保证系统获得良好的静态和动态性能。

图转速、电流双闭环直流调速系统图中U*n、U n—转速给定电压和转速反馈电压 U*i、U i—电流给定电压和电流反馈电压ASR—转速调节器 ACR—电流调节器 TG—测速发电机 TA—电流互感器UPE—电力电子变换器主电路的结构形式图 V-W系统原理图图主电路原理图主电路的设计1.变流变压器的设计为了保证负载能正常工作,当主电路的接线形式和负载要求的额定电压确定之后,晶闸管交流侧的电压2U只能在一个较小的范围内变化,为此必须精确计算整流变压器次级电压2U。

影响2U值的因素有:(1)2U值的大小首先要保证满足负载所需求的最大电流值的m axdI。

(2)晶闸管并非是理想的可控开关元件,导通时有一定的管压降,用TV 表示。

(3)变压器漏抗的存在会产生换相压降。

(4)平波电抗器有一定的直流电阻,当电流流经该电阻时就要产生一定的电压降。

(5)电枢电阻的压降。

综合以上因素得到的2U精确表达式为:max2max[1(1)]%[]100dN a TddKdIU r nUIUICUA BIε+-+=-⋅式(3-1)式中NU为电动机额定电压;2UUA d=;ddUUBα=及C见表1-1;NN a U R I r ∑=,N I 为电动及额定电流,∑R 为电动机电枢电路总电阻;T nU 表示主电路中电流经过几个串联晶闸管的管压降;ε为电网电压波动系数,通常取0.9 1.05~,供电质量较差,电压波动较大的情况ε应取较小值; %K U 为变压器的短路电压百分比,100千伏安以下的变压器取5%=K U ,100~1000千伏安的变压器取%510K U =~;max d I -- 负载电流最大值;max d dN I I λ=所以max d dNI I λ=,λ表示允许过载倍数。

2U 也可以用下述简化公式计算2U =()B A Ua ε或 2U =()AUa 其中,系数()和()为考虑各种因素的安全系数,a U 为整流输出电压。

对于本设计:为了保证电动机负载能在额定转速下运转,计算所得2U 应有一定的裕量,根据经验所知,公式中的控制角α应取300为宜。

9.0=ε,34.2=A ,2330cos cos ===O B α,5.0=C ,5%=K U ,(其中A 、B 、C 可以查表3-1中三相全控桥),NN a U R I r ∑=18.044045.0180=⨯=,max d dN I I λ== 表3-1 变流变压器的计算系数把已知条件代入式(3-1)可得结果:max 2max [1(1)]%[]100d N a T d d K d I U r nU I U I CU A B I ε+-+=-⋅=()[]⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯-⨯⨯+-+7.1100%55.0239.034.21217.181.01440=272.890V根据主电路的不同接线方式,有表3-1查的22/I d K I I =,即可得二次侧电流的有效值22I d K I I ⨯=,从而求出变压器二次侧容量2222S m U I =。

而一次相电流有效值21I I =/()21/U U ,所以一次侧容量 =1S 2222I U m S =。

一次相电压有效值1U 取决于电网电压,所以变流变压器的平均容量为121()2S S S =+222I U m =对于本设计2I K 816.0= , 2m =3 ,22I d K I I ⨯==2I N K I ⨯⨯λ05.1843816.02207.1=⨯⨯= A121()2S S S =+222I U m =KVA 248.84405.1843272.8903=⨯⨯=设计时留取一定的裕量,可以取容量为A KV ⋅350的整流变压器。

整流元件晶闸管的选型KV U U RM TM 006.2~337.1272.89045.2)3~2()3~2(=⨯⨯== 取 V 2000 。

晶闸管额定电流)(AV T I 的有效值大于流过元件实际电流的最大有效值。

一般取按此原则所得计算结果的~2倍。

已知 A I I N d 3061807.1max =⨯==λ ==max 31d VT I I A 176.581可得晶闸管的额定电流)(AV T I 计算结果 :()A I I VT AV T 224.943~168.70857.1)2~5.1(== 取300A 本设计选用晶闸管的型号为KP (3CT )-300A ( 螺栓型)额定电压: VDRM 2000V 额定电流: IT(AV) 300A 门极触发电压:VGT ≤30 V 门极触发电流:IGT ≤400 A 电抗器的设计(1)交流侧电抗器的选择为限制短路电流,所以在线路中应接入一个空心的电抗器,称为进线电抗器。

(2)直流侧电抗器的选择直流侧电抗器的主要作用为限制直流电流脉动;轻载或空载时维持电流连续;在有环流可逆系统中限制环流;限制直流侧短路电流上升率。

限制输出电流脉动的电感量m L 的计算()di d dm m I S U f U U L 232210π⨯= 式(3-2) 式中,i S -----电流脉动系数,取5%~20%,本设计取10%。

d f -----输出电流的基波频率,单位为Z H ,对于三相全控桥300d Z f H =输出电流保持连续的临界电感量L L 的计算:L min 2/d L I U K = 式(3-3) 式中,m in d I 为要求连续的最小负载的平均值,本设计中min 5%N I I =;2U 为变流装置交流侧相电压有效值。

代入已知参数,可求的 m L =L L =m L 和L L 包括了电动机电枢电感量D L 和折算到变流变压器二次侧的每相绕组漏电感B L ,所以应扣除D L 和B L ,才是实际的限制电流脉动的电感ma L 和维持电流连续的实际临界电感La L 。

3102⨯=NN D D pnI U K L 式(3-4)B L =N K B I U U K 100%2 式(3-5) 式中, K D ---计算系数,对于一般无补偿绕组电动机K D =8~12,对于快速无补偿绕组电动机K D =6~8,对于有补偿绕组电动机K D =5~6,其余系数均为电动机额定值,这里K D 取10。

n p ----极对数,取n p =2。

k U %-----变压器短路比,一般取为5%;B K ------为计算系数,三相全控桥 3.9B K =。

即 D L =17.410220120022440103=⨯⨯⨯⨯mH B L =286.022********.3229.3=⨯⨯⨯mH 实际要接入的平波电抗器电感K L()59.15286.0217.433.202,m ax =⨯--=--=B D L m k L L L L L mH 电枢回路总电感∑LmH L L L L D B k 33.2017.4286.0259.152=+⨯+=++=∑ 可取20mH(1)过电压保护图3-5 二次侧过电压压敏电阻保护压敏电阻额定电压的选择可按下式计算:⨯≥9.0~8.01εmA U 压敏电阻承受的额定电压峰值 式(3-6) 式中 1mA U ------压敏电阻的额定电压, VYJ 型压敏电阻的额定电压有:100V 、200V 、440、760V 、1000V 等;ε为电网电压升高系数,可取10.1~05.1。

压敏电阻承受的额定电压峰值就是晶闸管控制角α=300时输出电压d U α。

由此可将式(3-6)转化成 αcos 69.0~8.005.121U U mA ⨯≥ 可得压敏电阻额定电压 V U mA 63.898~78.79823755.32269.0~8.005.11=⨯⨯⨯≥ 所以压敏电阻额定电压取850V 型压敏电阻。

(2)过电流保护在本设计中,选用快速熔断器与电流互感器配合进行三相交流电路的一次侧过电流保护,保护原理图3-6如下:图3-6 一次侧过电流保护电路(1)熔断器额定电压选择:其额定电压应大于或等于线路的工作电压。

本设计中变压器的一次侧的线电压为760V ,熔断器额定电压可选择800V 。

(2)熔断器额定电流选择:其额定电流应大于或等于电路的工作电流。

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