串级调速系统的仿真与设计(可编辑修改word版)

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串级控制系统仿真(word文档)

串级控制系统仿真(word文档)

串级控制系统仿真解题步骤:(1)串级控制系统的方框图:(2)单回路控制系统图:图( 2)为采纳单回路控制时的Simulink 图,此中, PID C1 为单回路PID 控制器, d1 为一次扰动,取阶跃信号; d2 为二次扰动,取阶跃信号; G o2为副对象, G o1为主对象; r 为系统输入,取阶跃信号,它连结到示波器上,能够方便地观察输出。

在 PID 参数设置中,经过不停的试验,当输入比率系数为260,积分系数为0,微分系数为 140 时,系统阶跃响应达到比较满意的成效,系统阶跃响应以下列图:采纳这套 PID 参数时,二次扰动作用下,置输入为0,系统框图以下。

系统的输出响应以下列图:采纳这套 PID 参数时,一次扰动作用下,置输入为0,系统框图以下:系统的输出响应以下从综合以上各图能够看出,采纳单回路控制,系统的阶跃响应达到要求时,系统对一次扰动,二次扰动的克制成效不是很好。

图( 1)是采纳串级控制时的状况,d1 为一次扰动,取阶跃信号;d2 为二次扰动,取阶跃信号; PID C1 为主控制器,采纳PD 控制, PID C2 为副控制器,采纳PID 控制; Go2 为副对象, Go1 为主对象; r 为系统输入,取阶跃信号;scope 为系统输出,它连结到示波器上,能够方便地观察输出。

经过不停试验,当PID C1为主控制器输入比率系数为550,积分系数为0,微分系数为80 时;当 PID C2 为主控制器输入比率系数为3,积分系数为0,微分系数为0 时;系统阶跃响应达到比较满意的成效,系统阶跃响应以下列图所示:采纳这套PID 参数时,二次扰动作用下,置输入为0,系统的框图以下:系统的输出响应以下列图:采纳这套PID 参数时,一次扰动作用下,置输入为0,系统的框图以下:系统的输出响应以下列图:系统采纳单回路控制和串级控制的对照控制质量指标单回路控制串级控制K c1=260, T c1=140K c1=550,T c1=80,K c2=3衰减率调理时间5020残误差00二次阶跃扰动下的系统短期最大误差一次阶跃扰动下的系统短期最大误差从表中能够看出系统的动向过程改良更加显然,可见对二次扰动的最大动向误差能够减小约 6 倍,对一次扰动的最大动向误差也能够减小约 2.4 倍,系统的调理时间提升了 2.5 倍。

串级控制系统仿真(word文档良心出品)

串级控制系统仿真(word文档良心出品)

串级控制系统仿真解题步骤:(1)串级控制系统的方框图:(2)单回路控制系统图:图(2)为采用单回路控制时的Simulink图,其中,PID C1为单回路PID控制器,d1为一次扰动,取阶跃信号;d2为二次扰动,取阶跃信号;G o2为副对象,G o1为主对象;r为系统输入,取阶跃信号,它连接到示波器上,可以方便地观测输出。

在PID参数设置中,经过不断的试验,当输入比例系数为260,积分系数为0,微分系数为140时,系统阶跃响应达到比较满意的效果,系统阶跃响应如下图:采用这套PID参数时,二次扰动作用下,置输入为0,系统框图如下。

系统的输出响应如下图:采用这套PID参数时,一次扰动作用下,置输入为0,系统框图如下:系统的输出响应如下从综合以上各图可以看出,采用单回路控制,系统的阶跃响应达到要求时,系统对一次扰动,二次扰动的抑制效果不是很好。

图(1)是采用串级控制时的情况,d1为一次扰动,取阶跃信号;d2为二次扰动,取阶跃信号;PID C1为主控制器,采用PD控制,PID C2为副控制器,采用PID控制;Go2为副对象,Go1为主对象;r为系统输入,取阶跃信号;scope为系统输出,它连接到示波器上,可以方便地观测输出。

经过不断试验,当PID C1为主控制器输入比例系数为550,积分系数为0,微分系数为80时;当PID C2为主控制器输入比例系数为3,积分系数为0,微分系数为0时;系统阶跃响应达到比较满意的效果,系统阶跃响应如下图所示:采用这套PID参数时,二次扰动作用下,置输入为0,系统的框图如下:系统的输出响应如下图:采用这套PID参数时,一次扰动作用下,置输入为0,系统的框图如下:系统的输出响应如下图:从表中可以看出系统的动态过程改善更为明显,可见对二次扰动的最大动态偏差可以减小约6倍,对一次扰动的最大动态偏差也可以减小约2.4倍,系统的调节时间提高了2.5倍。

单回路控制系统在副扰动下的单位阶跃响应曲线如下:串级控制系统在副扰动作用下的节约响应曲线如下:通过对比两曲线可以看出,串级控制系统中因为副回路的存在,当副扰动作用时,副控制器会立即动作,削弱干扰的影响,使被副回路抑制过的干扰再进入主回路,对主回路的影响。

晶闸管串级调速双闭环系统设计【范本模板】

晶闸管串级调速双闭环系统设计【范本模板】

第一章 方案的选择与确定1。

1 设计方案的确定与设计思路设计电路,根据不同的要求有不同的设计思路,根据我们现有的水平和设计能力,我们选择了比较简单的设计方案:绕线异步电动机在转子回路中串接一个与转子电动势2s E 同频率的附加电动add E 通过改变add E 值大小和相位可实现调速。

这样,电动机在低速运行时,转子中的转差率只有小部分被转子绕组本身电阻所消耗,而其余大部分被附加电动势add E 所吸收,利用产生E 的装置可以把这部分转差功率回馈到电网,使电动机在低速运行时仍具有较高的效率。

串级调速是通过绕线式异步电动机的转子回路引入附加电势而产生的。

它属于变转差率来实现串级调速的.与转子串电阻的方式不同,串级调速能实现无级平滑调速,低速时机械特性也比较硬,它完全克服了转子串电阻调速的缺点,具有无级平滑调速、较硬的低速机械特性等优点,是一种经济、高效的调速方法。

第二章 串级调速原理与主电路设计2。

1串级调速原理:异步电动机运行时其转子相电动势为: 0r r E sE = (2-1) 式中 s —————异步电机的转差率;0r E —--—绕线转子异步电机在转子不动时的相电动势,或称转子开路电动势,也就是转子额定相电压值。

式(1—1)表明,绕线转子异步电机工作时,其转子电动势Er 值与转差率s 成正比。

此外,转子频率2f 也与s 成正比,21f sf =.在转子短路情况下,转子相电流Ir 的表达式为:r I =(2—2)式中r R -——-转子绕组每相电阻;0r X —-——s=1时的转子绕组每相漏抗。

如在转子绕组回路中引入一个可控的交流附加电动势,此附加附加电动势与转子电动势r E 有相同的频率,并与r E 同相(或反相)串接,如图2-1所示.此时转子回路的相电流表达式为: (2-3)Ir =图2-1当电机处于电动状态时,其转子电流Ir 与负载大小有直接关系.当电动机带有恒定负载转矩TL 时,可近似地认为不论转速高低转子电流都不会变,这时,在不同s 值下的式(2-2)和式(2-3)应相等。

串级调速系统的仿真与设计

串级调速系统的仿真与设计
4)计算运算放大器的放大系数和参数
根据调速指标要求,前已求出闭环系数应为 K 75,则运算 放大器的放大系数 Kp 应为
,取 Kp 为 30
运算放大器的参数计算如下: 根据所用运算放大器的型号,取
,则
晶闸管触发整流装置:三相桥式可控整流电路,整流变压器
Y/Y 联结,二次线电压
,电压放大系数

3、 电流调节器的设计
,各电阻和电容值为 ,取 20 。
按照上述参数,电流环可以达到的动态跟随性能指标 ,满足设计要求。
4、 转速调节器的设计
1) 确定时间常数
A、 电流环等效时间常数 1/ ,由上已取
,则
B、 转速滤波时间常数 ,根据所用测速发电机纹波情 况,取 =0.01s。
C、 转速环小时间常数 ,按小时间常数近似处理,取
。 时,应取
,因此

于是,ACR 的比例系数为
电流反馈系数
4) 校验近似条件
电流环截止频率:

A、 晶闸管整流装置传递函数的近似条件
满足近似条件。 B、 忽略反电动势变化对电流环动态影响的条件
满足近似条件。 C、 电流环小时间常数近似处理条件
满足近似条件。 5) 计算调节器电阻和电容
按所用运算放大器取
三、 串级调速系统的工作原理
在异步电机转子回路中附加交流电动势调速的关键就是在转子 侧串入一个可变频、可变幅的电压。对于只用于次同步电动状态的情 况来说,比较方便的办法是将转子电压先整流成直流电压,然后再引 入一个附加的直流电动势,控制此直流附加电动势的幅值,就可以调 节异步电动机的转速。这样,就把交流变压变频这一复杂问题,转化 为与频率无关的直流变压问题,对问题的分析与工程实现都方便多

双闭环次同步串级调速系统设计

双闭环次同步串级调速系统设计
poe h ttesh m c nica dpa t a l i rc c。 rvd ta ce i si t n rci be npa te h e s e f i c i
K e r s:a c d p e e u ain;d u l ls d lo ;e gie rn ei y wo d c s a es ed rg lto o be co e op n n eig d sgn
0 引 言
流双闭环的感应 电机调速控 制系统 , 通过 试验 调试参
风机 、 水泵是我 国国民经 济发展 中重要的用 电设
数, 满足系统 的动 、 静态性能 指标 . 1 串级调 速 基本 原理 三相感应 电机从 定 子传人 转子 的 电磁功率 一部 分用 于拖 动负载为机械功率 ; 另一部分传输 给转 子 电
双 闭环 次 同步 串级 调 速 系统 设 计
李运辉 李 萍 刘 国 忠 , ,
( .西安鑫 隆铁路科技 有限责任公 司, 1 西安 7 0 4 ;. 10 82 北京信息科技大学 , 北京
10 9 )Biblioteka 0 12 誊 萎 誊要 曩 卑级讽逸是电机辕差功率馈迭 键遵曝 式 . 逸 绱 丧 控 可奄祷0 挺蔼 l 哇 n 速的静≮ 周 动态性能 堋扬需求 Ⅱ罐嘲计_案设计双闭环次同 方 i j 甥 目 速系统的控制器参数, 并结合嘲 £ } 器参数 t 匕 该方案可 激 现系统聪l J f 生 I 蕞 ' 畿 球 粥诵 镯侉 融 漪 ’ 砖 辩吕 察 学 行・ I l 毪 jl。 踅鼠 : 关 卑镪 爵遵 虱环 麓 殴诗 罄 誊毫 蠹 臻 薯警 。 | 蘩 Ii 誊 誊 | 嚣 警 毒 薯 袭 摹| | 鼍 啐阻 分獒 号: s * 文 橡标 鹤A l 章编 号 s s 3麓 ; 文 鹄 4 Q 姒 毫 羹 誊 3 奄 薯 |

毕业设计17串级调速系统的设计

毕业设计17串级调速系统的设计

毕业设计17串级调速系统的设计串级调速系统是一种常用于工业设备中的调速控制方法,它可以实现电机的平稳运行和精准调速。

本文旨在设计一个17串级调速系统,主要包括系统框图、系统参数设计、控制策略选择、硬件设计和软件设计等内容。

一、系统框图[插入一张17串级调速系统的框图]二、系统参数设计1.电机参数设计:根据具体需求选择合适的电机,包括额定功率、额定电压、额定电流等参数。

2.传动装置参数设计:根据电机和负载之间的传动方式选择合适的传动装置,如皮带传动、齿轮传动等。

3.速度传感器参数设计:选择合适的速度传感器,并设置合适的分辨率和灵敏度。

三、控制策略选择根据17串级调速系统的需求,可以选择合适的控制策略。

常见的三种控制策略为:开环控制、比例-积分-微分(PID)控制和模糊控制。

根据系统的要求和性能指标选择合适的控制策略。

四、硬件设计1.电机驱动器设计:选择合适的电机驱动器,根据电机的额定电流和额定电压进行匹配,确保提供足够的功率输出。

2.速度传感器接口设计:将速度传感器与控制器进行连接,设计合适的接口电路,确保传感器能够准确地测量电机转速。

3.控制器设计:根据控制策略选择合适的控制器,设计相应的控制算法和回路,实现对电机的调速控制。

五、软件设计1. 编程语言选择:选择合适的编程语言,如C/C++、Python等,根据控制器的要求进行编程。

2.控制算法设计:根据控制策略选择的算法,设计相应的控制算法,包括开环控制算法、PID控制算法或模糊控制算法等。

3.用户界面设计:设计一个友好的用户界面,可以实现参数设置、状态监测和结果显示等功能。

六、总结本文设计了一个17串级调速系统,包括系统框图、系统参数设计、控制策略选择、硬件设计和软件设计等内容。

通过合理的设计和实现,可以实现对电机的精准控制和调速,满足工业设备的需求。

双闭环三相异步电机串级调速系统毕业设计(可编辑修改word版)

双闭环三相异步电机串级调速系统毕业设计(可编辑修改word版)

摘要本毕业论文所研究的是双闭环三相异步电动机的串级调速的基本原理与实现方法。

对于绕线式异步电动机来说,由于改变其转子绕组控制变量以实现调速,转子侧的控制变量有电流、电动势、电阻等。

通常转子电流随负载的大小决定,不能任意调节;而转子回路阻抗的调节属于耗能型调速,缺点较多,所以转子侧的控制变量只能是电动势,这也是本文所要研究的重点之一。

利用串级调速系统,就是使绕线式异步电动机实现高性能调速的有效办法。

用转子串反电动势来代替电阻,吸收转差功率;用双闭环控制提高系统的静、动态性能。

把这种用附加电动势的方法将转差功率回收利用的调速称为双闭环串级调速。

这是本文所必须研究的,也是本文的核心所在。

并通过利用MATLAB 软件对双闭环串级调速系统进行仿真,仿真结果表明通过双闭环串级调速系统能及时地对给定速度进行反馈,提高调速的准确性。

关键词:双闭环;串级;调速;MATLAB.AbstractThe graduation thesis studies three-phase asynchronous motor is double loop bunch_rank speed-control of the basic principle and implement method. With wound rotor series, asynchronous motors can adjust speeds through control variables, which include electric current, electromotive force and resistance, etc. on the rotor side. Typically, the rotor current is determined by the load and cannot be adjusted freely. In contrast, adjusting rotor’s return circuit impedance tends to consume more power along with other disadvantages. Therefore, electromotive force should be the only control variable on the rotor side, which is also one of the major points research in this paper.In summary, concatenation control system is one effective means to realize high control ability in series-wound asynchronous motors. Specifically, it is used to replace resistance with rotor’s electromotive force and absorb slip power; and to enhance the static and dynamic capabilities of the system using double closed loop. We refer to this method of utilizing additional electromotive force to recycle slip power as concatenation control with double close loop, which is also the focus of this paper. And through the use of MATLAB software on the double closed loop bunch_rank speed- control system, and simulation draw simulation diagram,the results show that by double closed loop bunch_rank speed-control system can timely given speed feedback, to improve the accuracy of speedKeywords: double-loop;cascade;governor;MATLAB.目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)2串级调速的原理 (3)2.1异步电动机转子附加电动势时的工作情况 (3)2.2串级调速的功率传递关系 (4)2.3串级调速系统及其附加电动势的获得 (5)3双闭环三相异步电机的静态特性和动态特性 (9)3.1三相异步电动机串级调速开环工作机械特性 (9)3.2三相异步电动机单闭环ASR 系统静特性 (11)3.3双闭环调速系统的静态和动态特性 (13)4总体设计方案 (17)4.1双闭环三相异步电机串级调速各个模块的功能 (17)4.2串级调速系统设计 (23)4.3双闭环系统设计 (24)4.4总电路图的设计 (25)5系统仿真 (27)5.1仿真软件的简介 (27)5.2具体的软件仿真设计 (27)5.3系统的仿真、仿真结果的输出及结果分析 (36)总结 (37)参考文献 (38)致谢 (39)1绪论电力传动自动控制系统是把电能转换成机械能的装置。

第3章串级调速

第3章串级调速

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2. 低于同步转速的回馈制动运行状态 0<s<l,Te<0,则
Pem Te0 0
PM (1 s)Pem 0
Ps s Pem 0
第3 章
说明电动机从轴上向转子上输入的机械功率PM与从电网通过产生

Ef
装置输入的转差功率Ps之和,都变为电磁功率Pem,并通过电动机 定子回馈给电网。
第3 章
主要介绍低同步串级调速系统的基本类型。
低同步串级调速系统,首先把转子交流能量通过二极管整流桥整 成直流电,在直流电路中串入可调直流电源,调节所串入的直流电源 的电压对转子调速,并从直流附加电源将转差功率回馈电网。
从能量关系来说,低同步串级调速电动状态的基本能量关系是串 入附加电势,吸收转子降速引起的转差功率,并将吸收的功率回馈电 网的过程。
第3 章
可见,三相交流附加电势的取得在实际中十分困难。 超同步串级调速系统系统装置复杂,费用高。
实用的串级调速系统,一般采用低同步串级调速: 将转子电路接整流电路; 在直流回路中串入直流附加电动势; 通过调节直流附加电势的大小来调速的控制方案。
2024年1月27日星期六
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1.转子整流器的第一工作状态
第3 章
(Id较小, 60 0 的情况 )
特征:转子电流较小,整流后直流电流Id也 较小;
二极管整流器换相迅速,两个二极管之 间的换流重叠角ɼ较小。
重叠角 ɼ 随转子电流或Id的增大而增大, 第一工作状态的ɼ小于等于600。
2024年1月27日星期六
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湖南科技大学信息与电气工程学院《课程设计报告》题目:串级调速系统的仿真与设计专业:电气工程及其自动化班级:电气三班姓名:学号:指导教师:吴新开一、串级调速原理绕线转子异步电动机用转子串接电阻、分段切换可进行调速,此法调速性能与节能性能都很差。

采用转子回路引入附加电动势,从而实现电动机调速的方法称为串级调速。

晶闸管串级调速是异步电动机节能控制广泛采用的一项技术,目前国内外许多著名电气公司均生产串级调速系列产品。

串级调速的工作原理是利用三相整流将电动机转子电动势变换为直流,经滤波通过有源逆变电路再变换为三相工频交流返送回电网。

为引入转子电路的反电动势,串级调速主电路如图 1-1 所示,逆变电压 Uβ是转子整流后改变逆变角β即可以改变反电动势大小,达到改变转速的目的。

Ud的直流电压,其值为。

当电动机转速稳定,忽略直流回路电阻时,与逆变电压 Uβ大小相等方向相反。

当逆变变压器 T1 二次线电压则整流电压 Ud时,则为U2l所以上式说明,改变逆变角β的大小即可以改变电动机的转差率,实现调速。

通常电动机转速越低返回电网的能量越大,节能越显著,但调速范围过大将使装置的功率因数变差,逆变变压器和交流装置的容量增大,一次投资增高,过串级调速比宜定在 2:1 以下。

图1-1 串级调速主电路二、调速过程1. 起动接通 KM1、KM2,利用频敏变电阻器起动电动机。

当电动机起动后,断开 KM2 接通 KM3,电动机转入串级调速。

2. 调速电动机稳定运行在某转速此时 Ud = Uβ,如β角增大则 Uβ减少,使转子电流瞬时增大,致使电动机转矩增大转速提高、使转差率 s 减少,当 Ud 减少到 Uβ相等时,电动机稳定运行在较高的转速上;反之减少β的值则电动机的转速下降。

3. 停车先断开 KM1,延时断开 KM3,电动机停车。

三、参数计算1. 电机选择本设计选取三相异步电动机,调速范围为D= 20。

三相异步电动机主要技术数据如下:额定输出功率7.5KW;定子绕组额定线电压380V;定子绕组额定相电流12A; 定子绕组每相电阻0.5 欧姆;定子绕组接线形式Y;转子额定转速980rpm;转子形式:鼠笼式;转子每相折算电阻:3 欧姆;转子折算后额定电流30A;额定功率因数:0.75;电机机电时间常数2S; 电枢允许过载系数1.5;电网额定电压:380/220V; 电网电压波动10%;环境温度:-40~+40 摄氏度;环境相对湿度:10~90%.转差率:3%;调速范围:D=20;电流超调量小于等 5%;空载起动到额定转速时的转速超调量小于等于 30%;稳速精度:0.03.2. 逆变变压器参数计算逆变变压器二次线电压:逆变变压器容量:因为I T2N = I2N,所以:3. 整流电路和逆变电路器件选择直流回路的额定电流:因为整流电路和逆变电路器件的电压和电流基本相同,所以:选取I T = 100 A 的器件。

上式中,对于三相桥式电路,电感性负载K I = 0.368;I dm为直流回路的电流最大值,I dm = 1.8I dN = 121.8A 。

逆变变压器二次电压峰值:因而:选取U T = 900 V 的器件。

选取六只型号为ZP100-9 的功率二极管为整流器件,六只型号为KP100-9 的晶闸管为逆变器件。

4. 电动机参数计算由电机学得:额定转差率:定子相电阻(星形联接)电动机额定转矩折算到定子侧的总电抗则折算到转子侧的总电抗,而对应的等效电感:转子相电阻所以折算到转子侧的电动机相电阻5.平波电抗器电阻和电感计算按电流连续要求的电感量:其中=0.693。

按限制电流脉冲要求的电感:。

综合上述两个方面,平波电抗器电感其中三相桥式6. 其他参数确定当 s = 1 时主回路等效电阻:回路总电感:最高转速:最低转速:K z = 1.15四、晶闸管的保护1. 晶闸管关断过电压及其保护过电压是指超过晶闸管在正常工作时应承受的最大峰值电压,即 UT >UTm。

其主要有两种类型,一是器件及电路的开关过程引起的冲击过电压(也称为操作过电压),二是雷击或其他外来冲击与干扰引起的浪涌过电压。

过电压保护的主要任务就是采取有效措施将频繁发生的操作过电压和偶然发生的浪涌过电压抑制在安全范围之内,以确保晶闸管不受过电压损坏。

1)关断过电压的产生晶闸管在承受反压而关断的过程中,管子内部的残存载流子在反向电压作用下形成瞬时反向电流。

由于反向电流的消散速度极快,即很大,于是在线路电感中产生很大的感应电动势,该电动势与电源电压串联,并通过导通的晶闸管加在刚关断的晶闸管两端,使刚关断的晶闸管出现瞬时过电压,其过电压峰值可达正常工作电压峰值的 5—6 倍。

2)保护措施关断过电压保护的最简单、最常用的方法是在晶闸管两端并联电容 c,利用电容两端电压不能突变的特性来吸收尖峰过电压。

实用时,为了阻尼 LC 振荡并限制晶闸管的开通损耗和电流上升率,还应在电容支路中串接电阻,如图 4-1,称为阻容吸收电路。

阻容吸收电路应尽量靠近晶闸管,且引线要尽量短。

图4-1 晶闸管保护电路2. 交流侧过电压及其保护1)交流侧过电压的产生交流侧过电压通常发生在以下几种情况:(1)由高压电源供电或变比很大的变压器供电,在一次侧合闸瞬间,由于一、二次绕组间存在分布电容,一次侧高压通过分布电容稠合到二次侧,使二次侧出现瞬时过电压。

(2)与整流装置并联的其他负载切断时,由于电源提供的总电流突然减小,会在变压器漏电感中产生感应电动势,使变压器二次侧出现瞬时过电压。

(3)在整流变压器空载且电源电压过零时一次侧拉闸,由于变压器激磁电流突变导致二次侧感应出很高的瞬时过电压。

(4)由于雷击或从电网侵入的高电压干扰而产生的浪捅过电压。

2)保护措施(1)阻容吸收保护抑制交流侧操作过电压的最常用、最有效的方法就是并联阻容吸收电路,接法如图4-2 所示。

阻容吸收保护应用广泛、性能可靠,但体积较大,且在正常运行时电阻要消耗能量,特别是不能完全抑制能量较大的浪涌过电压。

所以它只适用于峰值不高、过电压能量不大以及要求不高的场合。

对于浪涌过电压通常采用阎型避雷器,此外对于交流侧过电压还可采用非线性吸收装置,常用的有压敏电阻保护和硒堆保护等。

图4-2 交流侧的阻容吸收保护(2)压敏电阻保护压敏电阻是以氧化锌为基体的金属氧化物非线性电阻,它有两个电极,具有正、反向对称的伏安特性。

正常工作时,压敏电阻的漏电流仅为微安级,故损耗很小。

当出现尖峰过电压时,压敏电阻被击穿,可泄放数干安培的放电电流,而其两端电压基本不变,类似于稳压管具有稳压特性,因此具有很强的抑制过电压能力。

此外压敏电阻还有反应快、体积小、价格便宜等优点,是一种较理想的过电压保护元件,应用非常广泛。

图2—25 所示为压敏电阻保护的几种接法。

(3)硒堆保护硒堆由成组串联的硒整流片构成。

正常工作时,总有一组硒堆处于反向工作状态,漏电流很小。

当出现尖峰过电压时,硒堆被反向击穿,反向电流迅速增大以吸收过电压能量,从而限制了过电压数值。

由于硒片面积较大,故击穿时只是饶焦几个点,待过电压消失后,硒片还可恢复正常工作,继续起保护作用。

但硒片体积大、反向伏安特性不陡,且长期不用时会产生“储存老化”现象导致失效,所以目前较少采用。

综上所述,查资料得 C = 0.25μF,R = 20Ω。

五、电动机起动1 直接起动=30°、s = 1,逐渐增大β的值,使逆变如图 5-1a 所示,起动时,βmin器输出电压减少,电动机平稳加速,直至所需转速。

采用直接起动所配置的串级调速设备容量要大些,这是因为起动时冲击电流和其作用时间较大,这样必然造成了一定的设备容量的浪费。

2 并联电阻起动如图 5-1b 所示,这种起动方式虽然增加了一套附加起动设备,但转于回路主要设备的耐压和容量只需按调运范围的要求来选择,从设备的总投资上来看是经济合理的。

这种方式还有一优点,即一旦串级调连装置发生意外故障,异步电动机可以脱离串调状态,而用附加起动设备正常起动到高速运行。

a b串级调速的启动方式六、控制电路晶闸管由关断状态变为导通状态的外部条件有二:第一就是在电路中阳极的电位高于阴极的电位:第二是在门极与阴极问加一适当的正向电压、电流触发信号。

这个触发信号是由触发器提供的。

晶闸管整流器直流输出电压,可用改变整流角α来调整,同样逆变器交流输出亦可通过改变逆变角β来实现,而α、β角的变化是靠触发电路中触发脉冲的移相方法来实现的。

因此,触发器的可靠性直接关系列交流器工作的成败。

每相触发器一般由各自独立的同步信号发生器、比较环节、脉冲整形、放大及输出环节等组成。

对于晶闸管串调逆变器还要加设移相角限位和脉冲封锁等电路环节。

触发脉冲与主电路必须同步,晶闸管串调装置中的逆变电路,其晶闸管必须按一定的相位和顺序触发,因此,触发电路与逆变主电路之间有一定的相位对应关系。

所谓同步,就是通过供给各触发单元电路不同相位的交流电压,使得各触发器分别在各晶闸管需要触发脉冲的时刻输出脉冲,从而保证各晶闸管可以按顺序获得触发。

因此,正确选择触发电路的同步信号,是保证串调逆变工作成败与逆变变压器 TI逆变桥 UIWmmmTm +g平波电抗器 L dAa+A c +i + - Vi+AAAbB BbB--BA c1+cCYgCc转子整流桥 UR 绕线式异步电动机 MA c 2-K -- Vab + V AB 0.5电流反✲K - 数据采集 TLBC+ V 脉冲触发器负载转矩- -Vbc +-K -+ +200+ - - V Vca +-1PID++ PID 限幅器ASRt转速给定-150限幅器ACR否的关键所在。

七、系统的建模1、主电路的建模晶闸管异步电动机串级调速系统的主电路主要由 晶闸管三相全控桥式有源逆变 器 UI 、三相桥式二极管 转子整流器 UR 、绕线式异步电动机 M 、逆变变压器 TI 、滤波电抗器 Ld 等组成。

根据三相绕线式异步电动 机晶闸管串级调速系统的组成框图,利用 Simulink 和 Power System 工具箱,在同步电源与六脉冲触发器模型封装后,将六脉冲触发器输出的脉冲放大,与其他 模块连接,即可建立主电路仿真模型。

与实际电路不同的是,这里的电流反馈信号直接 引用了晶闸管有源逆变器 UI 输出的电流,转速反馈直 接采用电 机输出信 号测量分 路器中的 电机转速ωm(rad/s)。

2、控制系统的建模由转速电流双闭环控制的晶闸管异步电动机串级 调速系统的电气原理框图可以 看出,控制电路主要包 括如下环节:电流调节器 ACR 、转速调节器 ASR 、限 幅器、偏置器、反向器。

其中电流调节器 ACR 和转速 调节器 ASR 都用 PI 调节器。

利用 Simulink 和 Power System 工具箱可建立这些模块,然后按系统的电气结构关系连接起来即可得到转速、电流双闭环控制的晶闸管串级调速系统的仿真模型如图所示。

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