晶闸管双闭环不可逆直流调速系统

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双闭环晶闸管不可逆直流调速系统的研究

双闭环晶闸管不可逆直流调速系统的研究

双闭环晶闸管不可逆直流调速系统的研究双闭环晶闸管不可逆直流调速系统的研究,听起来有点高大上对吧?你别看名字这么复杂,其实说白了,就是在研究一种能调节电动机速度的系统。

你想啊,电动机是咱们生活中随处可见的东西,不管是风扇、洗衣机,还是高铁、地铁,几乎每个地方都离不开它。

而调速系统,顾名思义,就是让这些电动机可以根据需要调整转速,达到更高效的工作状态。

说到这,大家可能会问,为什么要研究这种系统呢?哎,简单,咱们希望电动机运行更加精准、高效,甚至是省电。

比如你家的空调,夏天调得温度越低,电机转速就越快,而冬天调得温度越高,电机的转速就可以适当慢点。

这样一来,既能省电又能延长设备寿命,真是一举两得。

好了,说了这么多,咱们来聊聊这个双闭环晶闸管不可逆直流调速系统,究竟有什么魔力。

这个系统里面的“双闭环”可不简单。

闭环控制嘛,就是系统要根据自己的输出结果,及时调整控制信号,确保目标能够实现。

也就是说,如果电动机转得太快或者太慢,系统就会马上调整,不让它跑偏。

两个闭环,这就好比你开车,方向盘得牢牢把控,但油门也得根据车速来调节,不然你就得“跑偏”了。

晶闸管,嗯,听起来像是个啥高科技玩意儿吧?其实它就是一个能控制电流流向的电子开关,能快速开关电流,调节功率。

它的作用可大了,直接影响到电动机的运行。

不可逆,这个词也挺有意思。

什么意思呢?简单来说,系统一旦开始调整电动机的转速,方向就固定了,不会像你开车时反复倒车一样,想改变就得重新启动。

这种设计是为了避免系统反复调节,导致的不稳定性,确保电动机可以稳定运行,提供更持久的动力。

说到不可逆,咱再来说说这个直流调速系统。

直流电动机嘛,就是靠直流电来驱动的电动机,相对来说,它的转速控制更加灵活,尤其是在低速范围内。

可一旦需要更高的转速时,电动机容易出现过载的情况,效率低、耗电多,这时候直流调速系统就显得格外重要了。

通过精密的控制系统,电动机的转速可以精确调节,不管是高转速还是低转速,统统都不在话下。

晶闸管双闭环不可逆直流调速系统设计

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。

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

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。

电机控制实验一:双闭环晶闸管不可逆直流调速系统

电机控制实验一:双闭环晶闸管不可逆直流调速系统

课程名称:电机控制指导老师:成绩:实验名称:双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验类型:同组学生姓名:一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得一、实验目的和要求(1)了解双闭环不可逆直流调速系统的原理、组成以及各主要单元部件的原理(2)掌握双闭环不可逆直流调速系统的调速步骤、方法以及参数的整定(3)研究调节器参数对系统动态特性的影响二、实验内容和原理1.实验内容(1)各控制单元调试(2)整定电流反馈系数β、转速反馈系数α(3)测定开环机械特性及高、低速时完整的系统闭环静态特性(4)闭环控制特性的测定(5)观察、记录系统动态波形2.实验原理实验电路图如下图所示:双闭环晶闸管不可逆直流调速系统欧电流和转速两个小姐诶器综合调节。

由于调速系统的主要参量为转速,故转速环作为主环放在外面,电流环作为副环放在里面,这样可以抑制电网电压扰动对转速的影响。

系统工作时,先给电动机家里次,改变给定电压Ug的大小,即可方便地改变电机的转速、ASR、ACR均设有限幅环节,ASR的输出作为ACR的给定,利用ASR的输出限幅可以达到限制起动电流的目的,ACR 输出作为移相触发电路GT的控制电压,利用ACR的输出限幅可以达到限制αmin的目的起动时,当加入给定电压Ug之后,ASR输出饱和,使电动机以限定的最大起动电流加速起动,直到电机转速达到了给定转速,并且出现了超调后,ASR退出饱和,最后稳定运行在略低于给定转速的数值上。

在转速、电流双闭环系统中,速度调节器的作用:用于对电机转速进行控制,以保障:①调速精度,做到静态无差;使机械特性硬,满足负载要求。

②实现转速快速调节。

电流调节器的作用:实现对电流的控制,以保障:①精确满足负载转矩大小要求(通过电流控制);②调速的快速动态特性(转矩的快速响应)。

三、主要仪器设备MCL现代运动控制技术实验台主控屏、直流电动机——测功机——测速发电机组、给定、零速封锁器、速度变换器、速度调节器、电流调节器组件挂箱、双踪记忆示波器、数字式万用表四、操作方法和实验步骤1.开环外特性的测定(1)控制电压Uct由给定器输出Ug直接接入,合上测功机的“突加给定”开关(2)逐渐增加给定电压Ug,使电机起动、升速,调节Ug和测功机的转矩设定旋钮,使电动机电流Id=Icd 转速n=ned(3)调节测功机的加载旋钮,改变负载,即可测出系统的开环外特性,记录于下表中。

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

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。

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

双闭环晶闸管不可逆直流调速实验报告一、实验目的本次实验旨在通过实验探究双闭环晶闸管不可逆直流调速的基本原理和实现方法,同时掌握实验设备的使用方法,加深对晶闸管调速技术的理解。

二、实验原理晶闸管调速是目前最常用的直流调速技术之一,其基本原理是通过改变晶闸管的导通角度来控制电机的转速。

在双闭环晶闸管不可逆直流调速系统中,输入电压经过升压变压器升高后,经过整流滤波电路得到直流电压,接着通过晶闸管的控制实现电机的调速。

具体来说,当电机转速低于设定值时,控制电路会向晶闸管的控制端送出一定的触发脉冲,使其导通,电机得到更大的电流,转速随之提高;当电机转速高于设定值时,控制电路会减少触发脉冲的宽度,使晶闸管的导通角度减小,电机的电流也随之减小,转速降低。

三、实验设备本次实验所用设备为直流电机、升压变压器、整流滤波电路、双闭环晶闸管控制电路等。

四、实验步骤1.将直流电机与升压变压器相连,接通电源,调节升压变压器的输出电压,使其符合实验要求。

2.将晶闸管控制电路与电机连接,调节控制电路的参数,使电机能够按照设定转速稳定运行。

3.通过实验验证双闭环晶闸管不可逆直流调速的基本原理和实现方法,并记录实验数据。

五、实验结果与分析经过实验,我们发现当设定转速为1000转/分时,电机的实际转速为980转/分左右;当设定转速为1500转/分时,电机的实际转速为1520转/分左右。

可以看出,双闭环晶闸管不可逆直流调速系统具有较高的稳定性和精度,能够满足不同场合的转速要求。

六、实验结论通过本次实验,我们深刻认识到了双闭环晶闸管不可逆直流调速的基本原理和实现方法,掌握了实验设备的使用方法,同时也加深了对晶闸管调速技术的理解。

该技术具有稳定性高、精度高等优点,在工业生产中具有广泛的应用前景。

电机控制实验一双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验报告

电机控制实验一双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验报告

电机控制实验一双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验报告实验目的:1.了解晶闸管非可逆直流调速系统的原理;2.掌握晶闸管开启和关断控制方法;3.了解直流电机的调速特性。

实验仪器:1.直流电机调速实验台2.万用电表3.示波器4.信号源实验原理:晶闸管非可逆直流调速系统是通过控制晶闸管的触发角来改变直流电机的电压和电流,从而实现电机的调速。

实验内容:1.搭建晶闸管非可逆直流调速系统,包括直流电源、晶闸管、直流电机和速度检测电路。

2.调整触发脉冲信号的幅值和信号源的频率,观察直流电机的转速变化,并记录相关数据。

3.调整触发脉冲信号的宽度,观察直流电机的转速变化,并记录相关数据。

4.改变直流电压的大小,观察直流电机的转速变化,并记录相关数据。

实验步骤:1.将直流电机连接到调速实验台,调整电机的负载为合适的值。

2.将触发脉冲信号连接到晶闸管的控制端,调整信号源的幅值和频率。

3.接通直流电源,调整触发脉冲信号的宽度,记录电机的转速。

4.改变直流电源的电压,再次记录电机的转速。

实验结果:1.观察电机转速随触发脉冲信号幅值和频率的变化,绘制转速和触发脉冲幅值以及频率的曲线图。

2.观察电机转速随触发脉冲宽度的变化,绘制转速和触发脉冲宽度的曲线图。

3.观察电机转速随直流电源电压变化,绘制转速和电压的曲线图。

实验讨论:1.分析调速系统的稳定性和动态特性;2.分析电机转速与触发脉冲幅值、频率、宽度以及电源电压的关系。

实验结论:通过本次实验,我们了解了晶闸管非可逆直流调速系统的原理和调速特性。

实验结果表明,在一定范围内,调节触发脉冲的幅值、频率和宽度,以及改变直流电源的电压,都可以实现对电机转速的控制。

了解了晶闸管非可逆直流调速系统的特点和应用范围,为今后工作中的调速系统设计提供了参考依据。

双闭环晶闸管不可逆直流调速系统设

双闭环晶闸管不可逆直流调速系统设

双闭环晶闸管不可逆直流调速系统是一种用于电机调速的控制系统,主要由两个闭环控制组成:速度闭环和电流闭环。

以下是该系统的一般设备组成和工作原理的概述:
设备组成:
电源:提供系统所需的电能供应。

整流器:将交流电源转换为直流电源。

晶闸管:用于控制电流的开关器件,通过控制晶闸管的导通和截止来调节电机的电流。

逆变器:将直流电源转换为可调的交流电源。

电机:用于将电能转换为机械能的设备。

速度传感器:用于检测电机转速,并将其反馈给控制系统。

电流传感器:用于检测电机电流,并将其反馈给控制系统。

控制器:根据速度和电流反馈信号,控制晶闸管的导通和截止,调节电机的转速和负载电流。

工作原理:
速度闭环控制:控制器通过速度传感器获取电机的转速反馈信号,并与设定的目标转速进行比较。

根据误差信号,控制器输出相应的控制信号,通过调节逆变器的输出电压来控制电机的转速,使实际转速逐渐接近目标转速。

电流闭环控制:控制器通过电流传感器获取电机的电流反馈信号,并与设定的目标电流进行比较。

根据误差信号,控制器输出相应的控制信号,通过控制晶闸管的开通和截止时间来调节电机的负载电流,使实际电流逐渐接近目标电流。

反馈控制:速度和电流的反馈信号被用来调整控制器的输出信号,以实现对电机转速和负载电流的精确控制。

系统保护:系统还可以包括过电流保护、过温保护等功能,以确保系统的安全运行。

双闭环晶闸管不可逆直流调速系统可以实现对直流电机的精确调速和负载电流控制,适用于需要高精度和可靠性的工业应用。

该系统在电机调速和负载控制方面具有较好的性能和稳定性。

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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。

1、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ASR—速度调节器ACR—电流调节器TA—交流变换器TG—测速发电机U*n—给定速度信号Un—速度反馈信号U*i—给定电流信号Ui—电流反馈信号图1-1转速、电流双闭环调速系统结构图该系统有两个PI 调节器, 一个是用于转速调节的转速调节器, 另一个是用于电流调节的电流调节器, 两个调节器串级连接, 其输出均有限幅, 输出限幅值分别为Usm 和Umi。

由于调速系统的主要被调量是转速, 故把转速负反馈组成的环作为外环( 主环) , 以保证电动机的转速准确地跟随给定值, 并抵抗外来的干扰; 把由电流负反馈组成的环作内环( 副环) , 以保证动态电流为最大值并保持不变, 使电动机快速地起动、制动, 同时还能起限流作用, 并可以对电网电压波动起及时抗扰作用。

电动机转速由给定电压Ug 来确定, 转速调节器ST 的输入M偏差电压为ΔUis=Ug- Unf, 转速调节器ST 的输出电压Us 作为电流调节器LT 的给定信号(ST 输出电压的限幅值Usm 决定了LT 给定信号的最大值) ; 电流调节器LT 的输入偏差电压为ΔUci=- Us+Ufi, 电流调节器LT 的输出电压Uc 作为触发电路的控制电压(LT 输出电压的限幅值Umi 决定了晶闸管整流电压的最大值Udm) ; Uc 控制着触发延迟角, 使电动机在期望转速下运转。

系统中电流内环的作用是使电机电枢电流Id服从它的给定值U*i,当U*i不变时,它表现为恒流调节,否则表现为随动调节。

速度外环的输出为U*i,不直接推动后面的放大器,而是作为电流环的给定值,二者共同构成串级控制系统,不仅能控制转速,而且能控制电流,可充分利用电机的过载能力,获得较快的动态响应。

1.2转速、电流双闭环系统电路原理图图1-2转速、电流双闭环系统电路原理图两个调节器输出都带有限幅,转速ASR的输出限幅U*im,决定了电流(给定电压)的最大值;电流ACR的输出限幅Ucm ,决定最大输出电压Udm。

1.3 转速、电流双闭环系统动态结构图由于电流检测信号中常含有交流分量,须加低通滤波,其滤波时间常数Toi按需要选定。

滤波环节可以抑制反馈信号中的交流分量,但同时也给反馈信号带来了延滞。

为了平衡这一延滞作用,在给定信号通道中加入一个相同时间常数的惯性环节,称作给定滤波环节。

其作用是:让给定信号和反馈信号经过同样的延滞,使二者在时间上得到恰当的配合,从而带来设计上的方便。

由测速发电机得到的转速反馈电压含有电机的换向纹波,因此也需要滤波,滤波时间常数用Ton 表示。

根据和电流环一样的道理,在转速给定通道中也配上时间常数为Ton 的给定滤波环节。

2、调速系统主电路元部件的确定及其参数计算2.1 晶闸管的电流、电压定额计算 2.1.1晶闸管额定电压U N晶闸管额定电压必须大于元件在电路中实际承受的最大电压Um ,考虑到电网电压的波动和操作过电压等因素,还要放宽2~3倍的安全系数,即按下式选取UN =(2~3)Um ,式中系数2~3的取值应视运行条件,元件质量和对可靠性的要求程度而定。

2.1.2晶闸管额定电流I N为使晶闸管元件不因过热而损坏,需要按电流的有效值来计算其电流额定值。

即必须使元件的额定电流有效值大于流过元件实际电流的最大有效值。

可按下式计算:IN=(1.5~2)KfbIMAX 。

式中计算系数Kfb=Kf/1.57Kb 由整流电路型式而定,Kf 为波形系数,Kb 为共阴极或共阳极电路的支路数。

当α=0时,三相全控桥电路Kfb=0.368,故计算的晶闸管额定电流为IN=(1.5~2)KfbIMAX =(1.5~2) ×0.368×(220×1.5)=182.16~242.88A ,取200A 。

2.2 平波电抗器电感量计算由于电动机电枢和变压器存在漏感,因而计算直流回路附加电抗器的电感量时,要从根据等效电路折算后求得的所需电感量中,扣除上述两种电感量。

2.2.1电枢电感量LM 按下式计算)(2103mH I Pn U K L NN N D M ⨯=P —电动机磁极对数,KD —计算系数,对一般无补偿电机:KD=8~12。

2.2 .2整流变压器漏电感折算到次级绕组每相的漏电感LB 按下式计算)(100%2mH I U U K L d K BB •=U2—变压器次级相电压有效值,Id —晶闸管装置直流侧的额定负载电流,KB —与整流主电路形式有关的系数。

2.2 .3变流器在最小输出电流Idmin时仍能维持电流连续时电抗器电感量L 按下式计算min 2d I UK L •=,K是与整流主电路形式有关的系数,三相全控桥K取0.693则L=17.01(mH).2.3整流变压器容量计算6脉动整流单元,变压器容量为变频器的1.3~1.4倍左右。

3、单元电路设计3.1同步信号电源、正负15V电源设计3.2主回路设计3.3晶闸管触发电路于驱动电路设计 3.3.2用集成器件构成触发电路u sa 1234567111091413128161512345671110914131281615K J 004K J 004-15V+15V12345671110914131281615K J 004RP 6RP 3(1~ 6脚为6路单脉冲输入)12345671110914131281615KJ041(15~10脚为6路双脉冲输出)至VT 1u sbu scu pu coR 19R 13R 20R 14R 21R 15R 9R 3R 6R 18R 8R 2R 5R 17R 7R 1R 4R 16R 10R 11R 12C 7C 4C 1C 8C 5C 2C 9C 6C 3RP 4RP 1RP 5RP 2至VT 2至VT 3至VT 4至VT 5至VT 63.3.2晶闸管驱动电路3.4限幅电路设计3.5晶闸管保护电路设计3.5.1晶闸管的过压保护由于整流电路内部原因, 如整流晶闸管损坏, 触发电路或控制系统有故障等;其中整流桥晶闸管损坏类较为严重, 一般是由于晶闸管因过电压而击穿,造成无正反向阻断能力它相当于整流桥臂发生永久性短路使在另外两桥臂晶闸管导通时无法正常换流因而产生线间短路引起过电流。

整流桥内部原因引起的过流以及逆变器负载回路接地时可以采用第一种保护措施最常见的就是接入快速熔短器的方式。

3.5.2晶闸管的过压保护晶闸管设备在运行过程中会受到由交流供电电网进入的操作过电压和雷击过电压的侵袭同时设备自身运行中以及非正常运行中也有过电压出现过电压保护的方法是并接RC阻容吸收回路3.5.3电压上升率dv/dt 的抑制如果晶闸管上的正向电压上升率dv/dt 过大,由于晶闸管结电容的存在而产生较大的位移电流该电流可以实际上起到触发电流的作用使晶闸管正向阻断能力下降严重时引起晶闸管误导通 ,为抑制dv/dt 的作用可以在晶闸管两端并联RC 阻容吸收回路,如下图并联RC 阻容吸收回路4、双闭环系统调节器的动态设计设计多环控制系统的一般原则是:从内环开始,一环一环地逐步向外扩展。

在这里是:先从电流环入手,首先设计好电流调节器,然后把整个电流环看作是转速调节系统中的一个环节,再设计转速调节器。

4.1电流调节器的设计 (1)确定时间常数整流滤波时间常数Ts ,三相桥式电路的平均失控时间Ts=0.0017s ;电流滤波时间常数Toi ,三相桥式电路每个波头的时间是3.33ms ,为了基本虑平波头,应有(1~2)Toi=3.33ms ,因此取Toi=2ms=0.002s ;电流环小时间常数T∑i ,按小时间常数近似处理,取T∑i=Ts+Toi=0.0037s 。

(2)选择电流调节器结构 由设计要求:σi%≤5%,而且:1011.80037.003.0<==∑i T Tl因此可按典型I 型系统设计,电流调节器选用PI 型,其传递函数为:WACR(s) =is is Kiττ1+(3)选择电流调节器参数ACR 超前时间常数:s Tl i 03.0==τ;电流环开环增益:要求σi%≤5%时,应取0.5I K T i ∑=,因此:11.1350037.05.05.0-==∑=s i T KI于是,ACR 的比例系数为:0.030.5135.1 1.0130.0540Is iR Ki K k τβ⨯==⨯=⨯(4)校验近似条件电流环截止频率11.135-==s KI ci ω;晶闸管装置传递函数近似条件为:13ci s w T ≤现在,cis Ts ω>=⨯=-11.1960017.03131,满足近似条件;忽略反电动势对电流环影响的条件为:ci w ≥ 现在,cilm w s T T <=-182.4013,满足近似条件;小时间常数近似条件处理条件为:ci w ≤现在ciois s T T ω>=-18.180131,满足近似条件。

(5)计算调节器电阻和电容电流调节器原理如图3-1所示,按所用运算放大器取R0=40kΩ,各电阻和电容值计算如下:0 1.0134040.52i i R KR k ==⨯=Ω,取40k Ω;0.03401000iCi Riτ==⨯⨯108=0.75 F μ,取0.75 F μ;04R ToiCoi ==0.2F μ,取0.2F μ。

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