晶闸管直流电动机不可逆调速系统设计说明
晶闸管双闭环不可逆直流调速系统设计
目录第一章绪论 (2)第二章主电路结构选择 (3)2.1变压器参数计算 (4)第三章双闭环直流调速系统设计 (5)3.1电流调节器的设计 (7)3.2转速调节器的设计 (10)第四章触发电路的选择与原理图 (14)第五章直流调速系统MATLAB仿真 (16)第六章总结 (18)第七章参考文献 (18)第一章绪论转速负反馈控制直流调速系统（简称单闭环调速系统）PI调节器的单闭环转速系统可以实现转速调节无静差，消除负载转矩扰动对稳态转速的影响，并用电流截止负反馈限制电枢电流的冲击，避免出现过电流现象。
但转速单闭环系统并不能充分按照理想要求控制电流（或电磁转矩）的动态过程。
对于经常正、反转运行的调速系统，缩短起、制动过程的时间是提高生产率的重要因素。
在起动（或制动）过渡过程中，希望始终保持电流（电磁转矩）为允许的最大值，使调速系统以最大的加（减）速度运行。
当到达稳态转速时，最好使电流立即降下来，使电磁转矩与负载转矩相平衡，从而迅速转入稳态运行。
这类理想启动过程示意下图1所示。
图1 单闭环调速系统理想启动过程启动电流呈矩形波，转速按线性增长。
这是在最大电流（转矩）受限制时调速系统所能获得的最快的起动（制动）过程。
下面我们引入了一种双闭环系统来对控制系统进行优化。
第二章 主电路结构选择目前具有多种整流电路，但从有效降低脉动电流保证电流连续和电动机额定参数的情况出发本设计选用三相桥式全控整流电路，其原理如图2-1所示，习惯将其中阴极连接在一起到3个晶闸管（531,,VT VT VT ）称为共阴极；阳极连接在一起的3个晶闸管（642,,VT VT VT ）称为共阳极，另外通常习惯晶闸管从1至6的顺序导通，为此将晶闸管按图示的顺序编号，即共阴极组中与a,b,c 三相电源相接的3个晶体管分别是531,,VT VT VT ,共阳极组中与a,b,c 三相电源相接的3个晶闸管分别是642,,VT VT VT 。
图2-1 三相桥式全控整流电路原理图其工作特点为：1）每个时刻均需2个晶闸管同时导通，形成向负载供电的回路，其中1个晶闸管是共阴极组的，1个是共阳极组的，且不能为同一相的晶闸管。
晶闸管直流电动机不可逆调速系统设计.docx
课程设计任务书一、课题晶闸管直流电动机不可逆调速系统设计二、设计意义及目的通过课程设计，一方面是学生对本课程所学内容加深理解，另一方面让学生熟悉工程设计的过程、规范和方法，能正确查阅技术资料、技术手册和标准，培养学生工程设计能力。
三、设计技术数据及要求1. 直流电动机额定数据：P N=3KW，U N=220V，I N=17.5A，n N=1500r/min。
2. 主电路中，晶闸管要有过电压、过电流及抑制其正向电压上升率、正向电流上升率的保护电路。
3.选择合适的晶闸管触发电路。
四、设计内容1.系统调速方案的确定。
2.主电路的选择与计算：a.整流变压器次级电压的计算，整流变压器次级电流及变压器容量的计算；b.电枢整流桥路中晶闸管额定电压和额定电流的计算,以及晶闸管型号的确定。
C.电枢电感M L的计算，整流变压器漏电感B L的计算。
3.主电路中各种保护电路的选用及元件参数计算。
五、设计任务1、设计任务书2、摘要3、目录4、整流装备方案的选择5、系统设备（元件）的选择与效验6、参考文献7、后记（收获和体会）六、主要参考资料《电力电子技术》黄家善机械工业出版社《电力拖动自动控制系统》陈伯时机械工业出版社七、时间：二周摘要直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到应用。
晶闸管问世后，生产出成套的晶闸管整流装置，组成晶闸管—电动机调速系统（简称V-M 系统），和旋转变流机组及离子拖动变流装置相比，晶闸管整流装置不仅在经济性和可靠性上都有很大提高，而且在技术性能上也显示出较大的优越性。
本文首先明确了设计的任务和要求，在了解了转速电流双闭环直流调速系统的调速原理后依次对晶闸管相控整流调速系统的主电路，保护电路，检测电路和触发电路进行了设计，并且计算了相关参数。
最后给出了这次设计的心得体会，参考文献和系统的电气总图。
目录设计任务及要求 (Ⅰ)摘要Ⅲ第一章晶闸管直流电动机不可逆调速系统概述第一节双闭环直流调速系统的组成 (1)第二节双闭环直流调速系统的静特性 (3)第二章系统主电路原理分析 (4)第一节晶闸管直流电动机不可逆调速系统原理4第二节总体方案 (5)第三节三相桥式全控整流电路 (7)第三章系统参数计8第一节整流变压器参数计算 8第二节晶闸管参数计算9第三节其他参数计算10第四章保护电路 (11)第一节过电压保护 (11)第二节过电流保护 (14)第五章系统控制电路设计 (16)第一节信号检测电路设计 (16)第二节系统调节器 (16)第三节触发电路 (17)后记 (20)参考文献21附录：电气原理总图22第一章晶闸管直流电动机不可逆调速系统概述直流调速系统通过调节控制电压U c就可改变电动机的转速。
双闭环晶闸管不可逆直流调速实验报告
双闭环晶闸管不可逆直流调速实验报告一、实验目的1.了解双闭环晶闸管不可逆直流调速系统的基本原理和结构。
2.掌握双闭环晶闸管不可逆直流调速系统的调试方法。
3.熟悉双闭环晶闸管不可逆直流调速系统的性能指标。
二、实验原理双闭环晶闸管不可逆直流调速系统是一种常用的电力调节系统，它由电源、整流器、滤波器、逆变器、电机、传感器、控制器等组成。
其中，电源提供直流电源，整流器将交流电转换为直流电，滤波器对直流电进行滤波，逆变器将直流电转换为交流电，电机将交流电转换为机械能，传感器检测电机的转速和位置，控制器根据传感器的反馈信号控制逆变器输出电压和频率，从而实现电机的调速。
双闭环晶闸管不可逆直流调速系统的控制器采用双闭环控制结构，即速度环和电流环。
速度环控制电机的转速，电流环控制电机的电流。
速度环和电流环之间通过PID控制器进行耦合，实现系统的稳定性和动态性能。
三、实验器材1.双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验箱。
2.直流电机。
3.数字万用表。
4.示波器。
5.电阻箱。
6.电容。
7.电感。
8.开关。
9.电源。
四、实验步骤1.将实验箱中的电源、整流器、滤波器、逆变器、电机、传感器、控制器等连接好。
2.将电机连接到逆变器的输出端口。
3.将传感器连接到电机的轴上。
4.将数字万用表和示波器连接到控制器的输出端口。
5.将电阻箱、电容、电感、开关等连接到控制器的输入端口。
6.按照实验箱的说明书进行调试，调整控制器的参数，使得电机能够稳定运行，并且能够实现调速。
7.记录电机的转速、电流、电压等参数，并且分析系统的性能指标。
五、实验结果经过调试，双闭环晶闸管不可逆直流调速系统能够稳定运行，并且能够实现调速。
在不同的负载下，电机的转速、电流、电压等参数均能够满足要求。
通过分析系统的性能指标，发现系统的响应速度较快，稳态误差较小，动态性能较好。
六、实验结论双闭环晶闸管不可逆直流调速系统是一种常用的电力调节系统，它能够实现电机的调速，并且具有较好的动态性能和稳态性能。
晶闸管双闭环不可逆直流调速系统分析
晶闸管双闭环不可逆直流调速系统摘要：晶闸管双闭环不可逆直流调速系统具有优良的静态和动态特性，它被广泛地应用于一般生产机械需要动力的场合，是应用最广的调速系统之一。
本文所论述的晶闸管双闭环不可逆直流调速系统。
主电路设计是依据晶闸管-电动机系统组成，其系统由整流变压器、晶闸管整流调速装置、平波电抗器和电动机等组成。
通过三相可控整流电流调整直流电机电枢电压,以达到调速的目的,同时拥有电流和转速反馈,通过电流返馈可使电机以最大的电流启动或提速,而转速反馈使转速稳定。
系统采用双闭环控制具有优良的静态和动态特性。
关键字：直流调速双闭环PI调节前言直流调速系统，特别是双闭环直流调速系统是工业生产过程中应用最广的电气传动装置之一。
广泛地应用于轧钢机、冶金、印刷、金属切削机床等许多领域的自动控制系统中。
在工业生产中，需要高性能速度控制的电力拖动场合，直流调速系统发挥着极为重要的作用，高精度金属切削机床，大型起重设备、轧钢机、矿井卷扬、城市电车等领域都广泛采用直流电动机拖动。
特别是晶闸管一直流电动机拖动系统、具有自动化程度高、控制性能好、起动转矩大，易于实现无级调速等优点而被广泛应用。
本文主要是根据三相全波全控整流电路的原理，选择合适的变压器、晶闸管、平波电抗器以及晶闸管保护、触发电路，组成整流电路。
控制电路则采用转速负反馈和PI调节的单闭环调速系统可以实现转速的无静差。
此外，我们希望系统在启动时，一直能有电机过载能力允许条件下的最大电流，电机有最大的启动转矩和最短的启动时间，这需要采用电流负反馈来实现。
为了实现转速电流双闭环控制，应采用两个调节器分别对转速和电流进行调节。
为了获得良好的静态和动态性能，转速和电流两个调节器都采用PI调节器。
11、晶闸管双闭环不可逆直流调速系统的构成1.1转速、电流双闭环系统结构TA—交流变换器—速度调节器ACR—电流调节器ASR —速度反馈信号U*n—给定速度信号UnTG —测速发电机—电流反馈信号U*i—给定电流信号Ui 转速、电流双闭环调速系统结构图图1-1另一个是用, PI 调节器, 一个是用于转速调节的转速调节器该系统有两个输出限幅值其输出均有限幅, 两个调节器串级连接, , 于电流调节的电流调节器故把转速负反馈组成Umi。
单相可控晶闸管直流电动机不可逆调速系统主电路设计
单相可控晶闸管直流电动机不可逆调速系统主电路设计1. 设计任务设计⼀个单向可控晶闸管直流电动机不可逆调速系统的主电路直流电机：额定功率：P=3KW ，额定电压：U220V ，额定电流：17.5A ，额定转速：1500，励磁电流：1.11V ，电枢回路电阻：1.2Ω，启动电流：30A 负载电流为30A 时电流仍连续 2. 设计内容1) 确定调速系统控制⽅案 2) 主电路选择与计算 3) 调速系统⽅案的选择 4) 绘制电⽓系统原理图 3.调速系统⽅案的选择 3.1直流电动机的选择根据负载功率和额定转速的要求，查产品⽬录，依据(1.1~1.3)NLP P=原则及过载要求，选取：型号：额定功率：3KW额定电压：220V 额定电流：17.5A 额定/弱磁转速：1500r/min 励磁电流：1.11A 电枢回路电阻：1.2Ω 3.2电动机供电⽅案的选择与交流机组（主控制电路主要是通过接触器来控制的）相⽐，晶闸管可控整流装置⽆噪声、⽆磨损、响应快、体积⼩、重量轻、投资省；⽽且⼯作可靠、功耗⼩、效率⾼，因此采⽤晶闸管可控整流装置供电。
本设计选⽤的是中⼩型直流电动机，功率低，故可选⽤单相整流电路。
⼜因本系统设计是不可逆系统，所以可选⽤单相半控桥整流电路，这样不仅使控制电路⼤⼤简化，⽽且若控制电路安排合理可以减少电⼦元件的个数，即应⽤桥式电路中整流⼆极管代替续流⼆极管。
这就要求将整流⼆极管和晶闸管分别放在⼀侧，当电路没有触发的时候整流⼆极管做续流作⽤。
直流电动机的额定电压为440V，直接⽤电⽹供电是很难达到要求，同时为了防⽌电动机启动与制动对电⽹的⼲扰，需要将电压升⾼并且能够和电⽹隔离提⾼功率因数，因此选⽤本设计采⽤整流变压器供电⽅式。
对于⼩功率的直流电动机直流调速系统⼀般采⽤减压调整⽅案，保持磁通不变，因此励磁绕组可采⽤单相不控整流电路供电。
为保证直流电动机正常⼯作采⽤先加励磁电源，后加电枢电压的原则。
为了防⽌电动机在运⾏过程中因励磁过⼩⽽造成转速过⾼或电流过⼤的现象，常在励磁回路中设有弱磁保护环节，即增加⽋电流继电器。
晶闸管直流电动机调速系统的设计
晶闸管直流电动机调速系统的设计摘要：该系统以可控硅三相桥式全控整流电路构成系统的主电路，采用同步信号为锯齿波的触发电路，本触发电路分成三个基本环节：同步电压形成、移相控制、脉冲形成和输出。
此外，还有双窄脉冲形成环节。
同时考虑了保护电路和缓冲电路，通过参数计算对晶闸管进行了选型，也对直流电动机进行了简单的介绍。
关键词：可控整流晶闸管触发电路缓冲电路保护电路1 设计的性质和目的半导体变流技术自六十年代出现以来获得迅速发展，它的应用日益广泛，已深入各工业电气自动化领域，成为机电一体化的重要组成部分. 晶闸管可控整流直流电动机调速系统是半导体技术的一种应用类型，它具有高效率无级调速的优点。
本设计中的调速系统在矿山牵引，运输和包装机械中应用十分广泛，直流电动机具有良好的起动性和调速性能，它的特点是起动转距大，能在宽广的范围内平滑，经济地调速，转速容易控制，调速后的效率仍然很好。
本设计中的电动机参数自动测试系统适用于晶闸管-直流电动机系统，而且也适用于其他运动控制系统，过程控制系统或机电控制系统。
直流电机有三种控制方式，即控制电枢电压改变电动机的转速，控制电动机励磁电流改变电动机的转速以及电枢串电阻调速。
1)单向驱动用晶闸管控制直流电动机时功率较小的电动机采用单相电源，功率较大电动机的主回路采用三相以上电源。
一般都有整流变压器，但有不同相数和接法大部分采用三相桥式连接。
电动机以最低速度连续运行时，电流不容易连续，高精度控制时，如果负载电路不连续，相当于电枢电阻增大，为此可在主电路中接入较大电感，防止电流断续，但控制时间常数会增大。
2)双向驱动如果需要双向驱动直流电动机时，可采用双组反相并联的整流电路。
第一组整流电路使电动机正转，第二组整流电路使电动机反转或正向制动，具有使电动机双向运行的良好功能。
要使电动机正反转，就要求晶闸管控制电路使整流器输出加到电动机的电压可反向，或者加到励磁电路上的电压可反向。
可以采用接触器使电动机电压反向，这种方式不需要环流控制，控制简单，廉价，经常采用。
双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验报告
双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验报告一、实验目的本次实验的目的是通过搭建双闭环晶闸管不可逆直流调速系统并进行调试，了解其原理及实现方法，并通过实验数据观察系统的性能表现，进一步掌握电力电子技术及调速技术。
二、实验原理1. 双闭环调速系统双闭环调速系统是将速度控制回路和电流控制回路嵌套在一起，形成一个复杂的反馈系统。
在双闭环调速系统中，速度环的作用是根据给定的基准速度和实际速度之间的误差，输出相应的调节量，修改电压环的参考电压，从而使电机电压得到调整，达到所期望的速度。
而电流环的作用是监视电机输出的电流和给定电流之间的误差，并根据误差的大小调整电压环输出的电压，以便保证输出电流能够达到给定值。
2. 晶闸管调速晶闸管调速是目前最常用的调速方法之一。
其基本原理为对电机施加可调电压，改变电机绕组的通电时间与通电有效值，从而改变电机的转速。
控制晶闸管的导通角度可以控制电压大小，达到调速的目的。
3. 不可逆调速系统不可逆调速系统是指在调节速度的过程中，无法颠倒电机的运动方向。
该系统一般采用半控桥或全控桥电路驱动电机，晶闸管只能单向导通和封锁，从而保证电机的运动方向不会发生改变。
三、实验设备本次实验所用设备包括电机、电力电子实验箱、双闭环调速控制器、示波器、稳压电源等。
四、实验步骤1. 首先搭建实验电路，将电机与电力电子实验箱相连。
2. 打开稳压电源，将其输出调至所需的电压值。
3. 将示波器接至电力电子实验箱输出端口，用于观察系统状态和输出波形。
4. 将双闭环调速控制器与电力电子实验箱相连，并对控制器进行参数设置，包括速度环和电流环的比例、积分和微分系数等。
5. 启动电机，记录电机转速。
6. 通过调节控制器的参数和动态响应曲线，调整电机的速度和转矩，观察系统的性能表现。
7. 对实验数据进行分析总结，得出实验结论。
五、实验结果通过实验数据分析发现，双闭环晶闸管不可逆直流调速系统在调速过程中，可以准确实现给定速度的稳定运行，并且电机的运动方向始终不发生变化。
晶闸管直流电动机不可逆调速系统设计.
课程设计任务书一、课题晶闸管直流电动机不可逆调速系统设计二、设计意义及目的通过课程设计，一方面是学生对本课程所学内容加深理解，另一方面让学生熟悉工程设计的过程、规范和方法，能正确查阅技术资料、技术手册和标准，培养学生工程设计能力。
三、设计技术数据及要求1. 直流电动机额定数据：P N=3KW，U N=220V，I N=17.5A，n N=1500r/min。
2. 主电路中，晶闸管要有过电压、过电流及抑制其正向电压上升率、正向电流上升率的保护电路。
3.选择合适的晶闸管触发电路。
四、设计内容1.系统调速方案的确定。
2.主电路的选择与计算：a.整流变压器次级电压的计算，整流变压器次级电流及变压器容量的计算；b.电枢整流桥路中晶闸管额定电压和额定电流的计算,以及晶闸管型号的确定。
C.电枢电感L的计算，整流变压器漏电感B L的计算。
M3.主电路中各种保护电路的选用及元件参数计算。
五、设计任务1、设计任务书2、摘要3、目录4、整流装备方案的选择5、系统设备（元件）的选择与效验6、参考文献7、后记（收获和体会）六、主要参考资料《电力电子技术》黄家善机械工业出版社《电力拖动自动控制系统》陈伯时机械工业出版社七、时间：二周摘要直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到应用。
晶闸管问世后，生产出成套的晶闸管整流装置，组成晶闸管—电动机调速系统（简称V-M系统），和旋转变流机组及离子拖动变流装置相比，晶闸管整流装置不仅在经济性和可靠性上都有很大提高，而且在技术性能上也显示出较大的优越性。
本文首先明确了设计的任务和要求，在了解了转速电流双闭环直流调速系统的调速原理后依次对晶闸管相控整流调速系统的主电路，保护电路，检测电路和触发电路进行了设计，并且计算了相关参数。
最后给出了这次设计的心得体会，参考文献和系统的电气总图。
目录设计任务及要求 (Ⅰ)摘要 (Ⅲ)第一章晶闸管直流电动机不可逆调速系统概述 (1)第一节双闭环直流调速系统的组成 (1)第二节双闭环直流调速系统的静特性 (3)第二章系统主电路原理分析 (4)第一节晶闸管直流电动机不可逆调速系统原理 (4)第二节总体方案 (5)第三节三相桥式全控整流电路 (7)第三章系统参数计 (8)第一节整流变压器参数计算 (8)第二节晶闸管参数计算 (9)第三节其他参数计算 (10)第四章保护电路 (11)第一节过电压保护 (11)第二节过电流保护 (14)第五章系统控制电路设计 (16)第一节信号检测电路设计 (16)第二节系统调节器 (16)第三节触发电路 (17)后记 (20)参考文献 (21)附录：电气原理总图 (22)第一章晶闸管直流电动机不可逆调速系统概述直流调速系统通过调节控制电压U c就可改变电动机的转速。
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摘要直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在大围平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到应用。
晶闸管问世后，生产出成套的晶闸管整流装置，组成晶闸管—电动机调速系统（简称V-M系统），和旋转变流机组及离子拖动变流装置相比，晶闸管整流装置不仅在经济性和可靠性上都有很大提高，而且在技术性能上也显示出较大的优越性。
本文首先明确了设计的任务和要求，在了解了转速电流双闭环直流调速系统的调速原理后依次对晶闸管相控整流调速系统的主电路，保护电路，检测电路和触发电路进行了设计，并且计算了相关参数。
最后给出了这次设计的心得体会，参考文献和系统的电气总图。
目录设计任务及要求 (Ⅰ)摘要 (Ⅲ)第二章系统主电路原理分析 (4)第一节晶闸管直流电动机不可逆调速系统原理 (4)第二节总体方案 (5)第三节三相桥式全控整流电路 (7)第三章系统参数计 (8)第一节整流变压器参数计算 (8)第二节晶闸管参数计算 (9)第三节其他参数计算 (10)第四章保护电路 (11)第一节过电压保护 (11)第二节过电流保护 (14)第五章系统控制电路设计 (16)第一节信号检测电路设计 (16)第二节系统调节器 (16)第三节触发电路 (17)后记 (20)参考文献 (21)附录：电气原理总图 (22)第二章系统主电路原理分析第一节晶闸管直流电动机不可逆调速系统原理晶闸管相控整流直流电动机调速系统原理框图如图3.1所示：图3.1 晶闸管相控整流直流电动机调速系统原理框图系统采用转速、电流双闭环的控制结构。
两个调节器分别调节转速和电流，两者之间实行串行连接，转速调节器的输出作为电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制晶闸管的触发电路。
从闭环反馈的结构上看，电流调节环是环，按典型I型系统设计；速度调节环为外环，按典型Ⅱ型系统设计。
为了获得良好的静、动态性能，双闭环调速系统的两个调节器都采用PI调节器，这样组成的双闭环系统，在给定突加（含启动）的过程中表现为一个恒值电流调节系统，在稳态中又表现为无静差调速系统，可获得良好的动态及静态品质。
第二节总体方案直流电动机由单独的可调整流装置供电。
晶闸管相控整流电路有单相，三相，全控，半控等，调速系统一般采用三相桥式全控整流电路，不采用三相半波的原因是其变压器二次电流中含有直流分量。
本设计中直流电动机采用三相桥式全控整流电路作为直流电动机的可调直流电源。
通过调节触发延迟角а的大小来控制输出电压U d的大小，从而改变电动机M的电源电压。
三相桥式全控整流电路如图3.2所示：图3.2 三相桥式全控整流电路原理图三相桥式全控整流电路的特点是：每个时刻均需2个晶闸管同时导通，形成向负载供电的回路，其中一个晶闸管是共阴极组的，一个是共阳极组的，且不能为同一相的晶闸管。
对触发脉冲也有一定的要求，6个晶闸管的脉冲按VT1—VT2—VT3—VT4—VT5—VT6的顺序，相位依次差60°，共阴极组的VT1、VT3、VT5的脉冲依次差120°，共阳极组VT4，、VT6、VT2也依次差120°，同一相的上下两个桥臂脉冲相差180°。
晶闸管变流设备一般都是通过变压器与电网连接的,因此其工作频率为工频，初级电压即为交流电网电压。
经过变压器的耦合,晶闸管主电路可以得到一个合适的输入电压,使晶闸管在较大的功率因数下运行。
变流主电路和电网之间用变压器隔离,还可以抑制由变流器进入电网的谐波成分,减小电网污染。
在变流电路所需的电压与电网电压相差不多时,有时会采用自耦变压器;当变流电路所需的电压与电网电压一致时,也可以不经变压器而直接与电网连接,不过要在输入端串联进线电抗器以减少对电网的污染。
此设计中在主电路前端需配置一个整流变压器，以得到与负载匹配的电压，同时把晶闸管装置和电网隔离，可起到降低或减少晶闸管变流装置对电网和其他用电设备的干扰的作用。
当晶闸管的控制角α增大，会造成负载电流断续，当电流断续时，电动机的理想空载转速将抬高，机械特性变软，负载电流变化很小也可引起很大的转速变化。
负载电流要维持导通，必须加平波电抗器来存储较大的磁能。
第三节三相桥式全控整流电路系统主电路采用三相桥式全控整流电路，系统主电路如图3.3所示：图3.3系统主电路在变压器二次侧并联电阻和电容构成交流瞬态过电压保护及滤波，晶闸管并联电阻和电容构成关断缓冲，快速熔断器直接与晶闸管串联，对晶闸管起短路过电流保护作用。
第三章系统参数计算第一节整流变压器参数计算一、次级电压U2的计算在进行变压器计算之前,应该确定负载要求的直流电压和电流,确定变流设备的主电路接线形式和电网电压。
先选择其次级电压有效值U2,U2数值的选择不可过高和过低,如果U2过高会使得设备运行中为保证输出直流电压符合要求而导致控制角过大,使功率因数变小。
如果U2过低又会在运行中出现当α=αmin时仍然得不到负载要求的直流电压的现象。
通常次级电压,初级和次级电流根据设备的容量,主接线结构和工作方式来定。
由于有些主接线形式次级电流中含有直流成分,有的又不存在,所以变压器容量的计算要根据具体情况来定。
影响U2值的因素有：（1）U2值的大小首先要保证满足负载所需求的最大直流值U d。
（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U T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。
当整流电路采用三相全控桥整流时，并采用以转速反馈为主反馈的调速系统时且整流变压器二次侧采用Y型联结，一般情况下U2与U N有下述关系：=（0.95~1.0）U N=（1.05~1.1）U N=（0.95~1.0）U N=（0.95~1.0）×220=209~220V，U2=120.67~127.02V取U2=125V二、次级电流I2及变压器容量的计算I2=K I2·I d, K I2为各种接线形式时变压器次级电流有效值和负载电流平均值之比。
K I2取0.816,且忽略变压器一二次侧之间的能量损耗，故I2=0.816×17.5=14.28AS=1/2（S1+S2）=m1U1I1=m2U2I2=3×125×14.28=5.36KVA第二节晶闸管参数计算一、晶闸管额定电压U TN通常取晶闸管的U DRM和U RRM中较小的标值作为该器件的额定电压，但是在选用时额定电压要留有一定的裕量，一般取额定电压为正常工作时晶闸管所能承受的峰值电压的2~3倍。
U2，所以晶闸管的额定电压为：因为采用三相全控桥所以U=（2~3U2=（2~3×125= 612.4～918.6VU取U TN=800V二、晶闸管额定电流I TNK I，按电流的有效值来计算电流额定值。
I T(AV)= (1.5~2)maxfbK fb=Kf/1.57Kb由整流电路形式而定，Kf为波形系数，Kb为共阴极或共阳极电路的支路数。
当α=00时，三相全控桥电路K fb =0.367，I T(AV)= (1.5~2)max fb K I = (1.5~2) ×0.367×(17.5×1.2)=11.56～15.41A ，取I TN =15A 。
可选晶闸管型号：KP15-8第三节 其他参数计算一、电枢电感M L 的计算式中P —电动机磁极对数，K D —计算系数，对一般无补偿电机：K D =8~12P=2，K D =10则3310102201020.95()222150017.5D N M N N K U L mH Pn I ⨯⨯⨯===⨯⨯⨯二、整流变压器漏电感B L 的计算)(100%2mH I U U K L dK B B •= U 2—变压器次级相电压有效值,I d —晶闸管装置直流侧的额定负载电流,K B —与整流主电路形式有关的系数 K B =3.9，%K U =5则2%51253.90.11()100100220K B Bd U U L K mH I =•=⨯⨯=310()2D N M NN K U L mH Pn I ⨯=第四章 保护电路第一节 过电压保护一、直流侧过电压保护当直流侧快速开关断开或桥臂快熔熔断时会产生过电压，用压敏电阻抑制过电压或用单相VTS 。
此次设计中采用压敏电阻，压敏电阻的额定电压U 1mA 的选取可按下式计算()101.8~2.2()mA d U U V ≥，U d0为晶闸管控制角α=00时直流输出电压。
保护措施如图4.1所示：图4.1 直流侧过电压保护()()101.8~2.2 1.8~2.2 2.34125526.5~643.5()mA d U U V ≥≥⨯⨯=通常作为中小功率整流器操作过电压保护时，压敏电阻通流容量可选择（3~5）KA 。
二、关断缓冲电路关断缓冲电路如图4.2所示：图4.2 关断缓冲电路关断缓冲电路即晶闸管换相保护电路。
R、C值根据工程手册选取，此设计晶闸管额定电流为15A，故C可取0.3Fμ,R可取20Ω。
三、交流侧过电压保护交流侧过电压保护如图4.3所示：图4.3 交流侧过电压保护在变压器次级并联RC电路，以吸收变压器铁心的磁场释放的能量，并把它转换为电容器的电场能而存储起来，串联电阻是为了在能量转换过程中可以消耗一部分能量并且抑制LC回路可能产生的震荡。
采用三相全控桥整流电路，为得到零线变压器二次侧必须接成星形，而一次侧接成三角形，避免3次谐波电流流入电网。
变压器的绕组为△—Y联结，阻容保护装置采用三角形接法，故可按下式计算阻容保护元件的参数： 电容C 的耐压电阻R 的功率为：式中 S T —变压器每相平均计算容量（VA ），U 2—变压器次级相电压有效值（V ），%0i —励磁电流百分比，当S T ≤几百伏安时%0i =10，当S T ≥1000伏安时%0i =3~5。
U K %—变压器的短路电压百分比。
I C,U C —当R 正常工作时电流电压的有效值。
U K %=5，%0i =5，S T =145.41/3=48.47KVA(1)电容的计算 ,取4F μ230221 5.36106%25 3.43()3125T S C i F U μ⨯≥⨯=⨯⨯=223 2.3)TU R S ≥⨯Ω20216%()3TS C i F U μ≥⨯21.5()C U V ≥2(3~4)()R C P I R W ≥6210()C C I fCU A π-=⨯21.5 1.5125459.28C U V ≥==,取500V选择C=4μF ，耐压500V 的电容。
(2)电阻值的计算取R=25ΩRC 支路电流I C 近似为：电阻R 的功率为 22(3~4)(3~4)0.6282529.58~39.44R C P I R W ≥=⨯⨯=第二节 过电流保护常用的短路过电流保护器件为快速熔断器。