(完整版)晶闸管可控整流技术直流电机调速系统设计
第17单元 晶闸管直流调速系统

(1)调阻调速
(2)调压调速
工作条件: 保持励磁 = N ; 保持电阻 R = Ra 调节过程: 改变电压 UN U U n , n0 调速特性: 转速下降,机械特 性曲线平行下移。
(3)调磁调速
工作条件: 保持电压 U =UN ; 保持电阻 R = R a ; 调节过程: 减小励磁 N n , n0 调速特性: 转速上升,机械特性曲 线变软。
n U
M
+
(+)
组 成 : 由~M拖动 = G→=G 给 =M供电→直 流励磁发电 机 GE 给 = G 和=M励磁。
原 理 :
调节→U改变→ 转速n变化。改 变方向,n转向 跟着改变。
特 点 :
设备多、体积大、 费用高、效率低、 安装维护不便、运
行有噪声。
2、静止可控整流器--利用静止的可控整流器(如晶闸管 可控整流器),获得可调的直流电压。(V-M系统)
优点:
运行稳定、效率高、静动 态性能好;
缺点: 容量不大
开环V-M系统的机械特性
1、系统组成
GT
Un
~
L
~
n M
+
V
Ud
2.调节原理
图1-4 晶闸管直流调速系统
* 调节 U →改变移相角α→改变 U→ n d
n改变。
3.开环系统机械特性
电流连续时:
电流断续时:
晶闸管整流 器可看成是 一个线性的 可控电压源
I R0 C
u ex 1
U ex ( S ) U in ( S )
in
Is
I
u
0
t
dt
④PI(比例积分)控制器
电力电子装置课程设计晶闸管相控整流直流调速系统

课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题目: 晶闸管相控整流直流电动机调速系统设计初始条件:直流电动机额定数据:P N=3KW,U N=220V,I N=17.5A,n N=1500r/min,λ=1.2要求完成的主要任务:采用集成触发器即调节器构成转速电流闭环的直流调速系统,设计该系统的原理图,并计算晶闸管的额定电压和额定电流。
时间安排:查阅资料:6.28任务设计:6.29-7.1校正、打印:7.2指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录摘要 (1)1 设计任务及要求 (2)1.1设计任务 (2)1.2 设计要求 (2)2 转速、电流双闭环直流调速系统概述 (3)2.1 转速双闭环直流调速系统的组成 (3)2.2 双闭环直流调速系统的静特性 (4)3 系统主电路及器件参数计算 (5)3.1 晶闸管相控整流直流电动机调速系统原理 (5)3.2 总体方案 (5)3.2.1 三相桥式全控整流电路 (7)3.3 整流变压器参数计算 (7)的计算 (7)3.3.1 次级电压U2及变压器容量的计算 (8)3.3.2 次级电流I23.4 晶闸管参数计算 (8) (8)3.4.1 晶闸管额定电压UTN3.4.2 晶闸管额定电流I (8)TN3.5 平波电抗器参数计算 (9)3.5.1 电枢电感LM的计算 (9)3.5.2 整流变压器漏电感L的计算 (9)B时保证电流连续所需的主回路3.5.3 最小负载电流为Idmin电感量L的计算 (9) (9)3.5.4 保证电流连续的临界电感量Ldcr4 保护电路的设计及其元件参数的计算 (10)4.1 过电压保护 (10)4.1.1 直流侧过电压保护 (10)4.1.2 关断缓冲电路 (10)4.1.3 交流侧过电压保护 (11)4.2 短路过电流保护 (12)4.3 过电流保护 (13)5 系统控制电路设计 (14)5.1 信号检测电路设计 (14)5.2 系统调节器 (14)5.3 触发电路 (15)结束语 (17)参考文献 (17)附录电气原理总图 (18)本科生课程设计成绩评定表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。
直流电动机调压调速可控整流电源设计

直流电动机调压调速可控整流电源设计一、设计目标设计一个可控整流电源,满足直流电动机调压调速的需求。
该电源应具备以下特点:1.输出电压稳定可调;2.输出电流稳定可控;3.满足直流电动机调压调速的要求;4.设计成本低廉;5.性能可靠稳定。
二、设计原理可控整流电源的设计原理主要基于三相桥式可控整流电路。
该电路由6个可控晶闸管组成,分为正半桥和负半桥。
按照正弦交流电源的输入,晶闸管控制引脚接收控制信号,将交流电源的负半周期向直流方向进行整流。
同时,交流电源的正半周期通过极性相反的晶闸管进行整流。
通过控制晶闸管的导通时间,可以调节整流电流的大小和方向,从而实现直流电动机的调压调速需求。
三、设计步骤1.确定直流电动机的额定电压和电流,根据其负载要求确定整流电源的输出电压和电流范围。
2.选择适合的可控晶闸管,根据其额定电压和电流选择合适的型号。
3.根据整流电源输出电压和电流的范围,计算控制晶闸管的导通时间和周期。
4.根据计算结果,设计控制电路,包括控制信号发生器,控制信号的调节电路以及触发电路等。
5.确定整流电源的滤波电路,包括电感和电容等元件。
6.搭建整流电源的实验原型,进行测试和调试,验证设计的可行性。
7.根据实际测试结果进行优化和改进,完善整流电源的性能和稳定性。
四、设计实现1.整流电路:采用三相桥式可控整流电路,由6个可控晶闸管组成。
2.控制电路:采用微控制器或FPGA芯片控制,通过脉宽调制(PWM)的方式生成控制信号,控制晶闸管的导通时间和周期。
3.滤波电路:采用L-C滤波电路,电感和电容组合滤除直流电源中的脉动。
4.保护电路:设计过流保护和过压保护等电路,确保整流电源稳定可靠,避免对电动机的损坏。
5.控制算法:采用PID控制算法,通过测量电动机的转速和负载情况,调节控制信号的占空比,以实现电机的调压调速。
五、设计优化和改进1.优化控制电路:采用先进的数字控制器,改进PWM控制算法,提高整流电源的响应速度和稳定性。
晶闸管-电动机调速系统设计

届分类号:单位代码:毕业论文(设计)晶闸管-电动机调速系统的设计姓名学号年级专业系(院)指导教师年 3月 8日摘要双闭环调速系统是现阶段最为常用的调速系统。
该系统具有结构简单、可操作性好、调速精度很高、可靠性与稳定性也很理想等优点。
该系统设置了调节转速的转速调节器和调节电流的电流调节器两个调节器来实现转速调节。
本设计是基于对V-M系统的设计,先完成系统的结构框架,确定主电路的组织形式并完成对其各个元器件的设计、选型与选参。
之后设计了包括保护电路与缓冲电路在内的整个驱动电路。
继而是本文的重点--控制电路的设计,确定其结构和元部件,并完成各元件参数计算。
最后,用MATLAB仿真软件对整个电路进行了仿真,并附上了整个系统的电气总图。
关键词:直流调速系统; PI调节器;仿真分析;AbstractDouble closed-loop speed control system is the ideal performance, wide application of DC speed regulating system。
This system has simple structure, good operability and high precision of speed and reliability with advantages of high stability, wide speed range. Double closed loop speed regulation system setting the speed regulator and current regulator to adjust the speed and current respectively, to achieve the goal of steady speed.This design adopts three-phase fully-controlled bridge circuit of power supply, make sure the structure of the whole system framework, determine the organization form of the main circuit and complete the various components of the design, type selection, choose to participate. After design, including protection and buffer circuit, drive circuit. In the end, is the focus of this article, the design of the control circuit, determine the structure and components, and complete control circuit element parameters calculation, MATLAB simulation software for the whole circuit are simulated, attach the electrical general layout of the whole system.Keywords:DC speed control system;PI regulator;simulation analysis;目录1 绪论 (1)1.1晶闸管电动机直流调速系统的发展及概述 (1)1.2研究课题的目的和意义 (1)1.3设计要求和内容 (1)2系统电路的结构和组成 (2)2.1主电路的选择与确定 (2)2.2双闭环调速系统的组成 (3)3主电路各器件的选择和计算 (4)3.1整流变压器的计算和选择 (4)3.2整流晶闸管的选型 (6)3.3平波电抗器的选型 (6)3.4主电路保护电路的设计 (8)3.5驱动电路的设计 (12)4转速、电流双闭环调速系统的设计 (13)4.1电流调节器的设计 (13)4.2转速调节器的设计 (16)5基于MATLAB的系统仿真 (21)附图 (24)结论 (25)参考文献 (26)谢辞 (27)1 绪论1.1晶闸管电动机直流调速系统的发展及概述调速控制系统自诞生以来就发展异常迅速。
(完整版)晶闸管可控整流技术直流电机调速系统设计

目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1。
2 直流电动机调压调速可控整流电源设计简介 (1)1。
3 课题设计要求 (1)1.4 课题主要内容 (2)2 主电路设计 (3)2.1 总体设计思路 (3)2.2 系统结构框图 (3)2。
3 系统工作原理 (4)2。
4 对触发脉冲的要求 (5)3 主电路元件选择 (6)3.1 晶闸管的选型 (6)4 整流变压器额定参数计算 (7)4。
1 二次相电压U2 (7)4.2 一次与二次额定电流及容量计算 (8)5 触发电路的设计 (10)6 保护电路的设计 (12)6.1 过电压的产生及过电压保护 (13)6。
2 过电流保护 (13)7 缓冲电路的设计 (14)8 总结 (17)1 绪论1.1 课题背景当今,自动化控制系统已在各行各业得到广泛的应用和发展,而自动调速控制系统的应用在现代化生产中起着尤为重要的作用,直流调速系统是自动控制系统的主要形式.由可控硅整流装置供给可调电压的直流调速系统(简称KZ—D系统)和旋转变流机组及其它静止变流装置相比,不仅在经济性和可靠性上有很大提高,而且在技术性能上也显示出较大的优越性。
可控硅虽然有许多优点,但是它承受过电压和过电流的能力较差,很短时间的过电压和过电流就会把器件损坏。
为了使器件能够可靠地长期运行,必须针对过电压和过电流发生的原因采用恰当的保护措施.为此,在变压器二次侧并联电阻和电容构成交流侧过电压保护;在直流负载侧并联电阻和电容构成直流侧过电压保护;在可控硅两端并联电阻和电容构成可控硅关断过电压保护;并把快速熔断器直接与可控硅串联,对可控硅起过流保护作用。
随着电力电子器件的大力发展,该方面的用途越来越广泛.由于电力电子装置的电能变换效率高,完成相同的工作任务可以比传统方法节约电能10%~40%,因此它是一项节能技术,整流技术就是其中很重要的一个环节.1.2 直流电动机调压调速可控整流电源设计简介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。
晶闸管直流电动机调速系统研发设计

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。
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。
直流电机晶闸管调速系统

包括控制回路:速度环、电流环、触发脉冲发生器等。
. 主回路:可控硅整流放大器等。
. 速度环:速度调节(PI),作用:好的静态、动态特性。
. 电流环:电流调节(P或PI)。
作用:加快响应、启动、低频稳定等。
. 触发脉冲发生器:产生移相脉冲,使可控硅触发角前移或后移。
. 可控硅整流放大器:整流、放大、驱动,使电机转动。
2)主回路工作原理组成:由大功率晶闸管构成的三相全控桥式(三相全波)反并接可逆电路,分成二大部分(Ⅰ和Ⅱ),每部分内按三相桥式连接,二组反并接,分别实现正转和反转。
原理:三相整流器,由二个半波整流电路组成。
每部分内又分成共阴极组(1、3、5)和共阳极组(2、4、6)。
为构成回路,这二组中必须各有一个可控硅同时导通。
1、3、5在正半周导通,2、4、6在负半周导通。
每组内(即二相间)触发脉冲相位相差120o,每相内二个触发脉冲相差180°。
按管号排列,触发脉冲的顺序:1-2-3-4-5-6,相邻之间相位差60°。
为保证合闸后两个串联可控硅能同时导通,或已截止的相再次导通,采用双脉冲控制。
既每个触发脉冲在导通60o后,在补发一个辅助脉冲;也可以采用宽脉冲控制,宽度大于60o,小于120°。
只要改变可控硅触发角(即改变导通角),就能改变可控硅的整流输出电压,从而改变直流伺服电机的转速。
触发脉冲提前来,增大整流输出电压;触发脉冲延后来,减小整流输出电压。
3)控制回路分析.[总结]速度控制的原理:①调速:当给定的指令信号增大时,则有较大的偏差信号加到调节器的输入端,产生前移的触发脉冲,可控硅整流器输出直流电压提高,电机转速上升。
此时测速反馈信号也增大,与大的速度给定相匹配达到新的平衡,电机以较高的转速运行。
②干扰:假如系统受到外界干扰,如负载增加,电机转速下降,速度反馈电压降低,则速度调节器的输入偏差信号增大,其输出信号也增大,经电流调节器使触发脉冲前移,晶闸管整流器输出电压升高,使电机转速恢复到干扰前的数值。
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目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 直流电动机调压调速可控整流电源设计简介 (1)1.3 课题设计要求 (1)1.4 课题主要内容 (2)2 主电路设计 (3)2.1 总体设计思路 (3)2.2 系统结构框图 (3)2.3 系统工作原理 (4)2.4 对触发脉冲的要求 (5)3 主电路元件选择 (6)3.1 晶闸管的选型 (6)4 整流变压器额定参数计算 (8)4.1 二次相电压U2 (8)4.2 一次与二次额定电流及容量计算 (9)5 触发电路的设计 (11)6 保护电路的设计 (14)6.1 过电压的产生及过电压保护 (14)6.2 过电流保护 (14)7 缓冲电路的设计 (16)8 总结 (19)1 绪论1.1 课题背景当今,自动化控制系统已在各行各业得到广泛的应用和发展,而自动调速控制系统的应用在现代化生产中起着尤为重要的作用,直流调速系统是自动控制系统的主要形式。
由可控硅整流装置供给可调电压的直流调速系统(简称KZ—D系统)和旋转变流机组及其它静止变流装置相比,不仅在经济性和可靠性上有很大提高,而且在技术性能上也显示出较大的优越性。
可控硅虽然有许多优点,但是它承受过电压和过电流的能力较差,很短时间的过电压和过电流就会把器件损坏。
为了使器件能够可靠地长期运行,必须针对过电压和过电流发生的原因采用恰当的保护措施。
为此,在变压器二次侧并联电阻和电容构成交流侧过电压保护;在直流负载侧并联电阻和电容构成直流侧过电压保护;在可控硅两端并联电阻和电容构成可控硅关断过电压保护;并把快速熔断器直接与可控硅串联,对可控硅起过流保护作用。
随着电力电子器件的大力发展,该方面的用途越来越广泛。
由于电力电子装置的电能变换效率高,完成相同的工作任务可以比传统方法节约电能10%~40%,因此它是一项节能技术,整流技术就是其中很重要的一个环节。
1.2 直流电动机调压调速可控整流电源设计简介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。
1.3 课题设计要求1、输入交流电源:2、三相140V f=50Hz3、直流输出电压:50~150V5、直流输出电流额定值50A6、直流输出电流连续的最小值为5A7.给出整体设计框图,画出系统的完整的原理图(用protel99软件绘制);8.说明所选器件的型号,参数。
9.给出具体电路画出电路原理图;1.4 课题主要内容(1)整流电路的选择(2)整流变压器额定参数的计算(3)晶闸管电流、电压额定的选择(4)平波电抗器电感值的计算(5)保护电路的设计(6)触发电路的设计(7)画出完整的主电路原理图和控制电路原理图(8)列出主电路所用元器件的明细表2 主电路设计2.1 总体设计思路本次设计的系统以可控硅三相桥式全控整流电路构成系统的主电路,根据三相桥式全控整流电路对触发电路的要求,采用同步信号为锯齿波的触发电路,设计时采用恒流源充电,输出为双窄脉冲,脉冲宽度在8°左右。
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。
三相可控整流电路的控制量可以很大,输出电压脉动较小,易滤波,控制滞后时间短。
,由于三相半波可控整流电路的主要缺点在于其变压器二次侧电流中含有直流分量,为此在应用中较少。
而采用三相桥式全控整流电路,可以有效的避免直流磁化作用。
根据已知要求,额定电流为50A,额定电压为150V,可求的功率P=50*150=7.5KW,一般整流装置容量大于4KW,选用三相整流较为合适。
2.2 系统结构框图三相全控桥式整流电路如图2-1所示。
图2-1系统结构框图2.3 系统工作原理其工作原理详细分析如下:在t1~t2ωω间,U 相电压最高,共阴极组的VT1管被触发导通,电流由U 相经VT1流向负载,又经VT6流入V 相,整流变压器U 、V 两相工作,所以三相全控桥输出电压Ud 为:Ud=Ud1-Ud2=Uu-Uv=Uuv经过60º进入t2~t3ωω区间,U 相电压仍然最高,VT1继续导通,W 相电压最低,在VT2管承受的2交点时刻被解发导通,VT2管的导通使VT6承受uwv 的反压关断。
这区间负载电流仍然从电源U 相流出经VT1、负载、VT2回到电源W 相,于是这区间三相全控桥整流输出电压Ud 为:Ud=Uu-Uw=Uuw经过60º,进入t3~t4ωω区间,这时V 相电压最高,在VT3管00α=的3交点处被触发导通。
VT1由于VT3和导通而承受Uuv的反压而关断,W相的VT2继续导通。
负载电流从V相流W相,于是这区间三相全控输出电压Ud为:Ud=Uv-Uw=Uvw其他区间,依此类推,电路中6只晶闸管导通的顺序及输出电压很容易得出。
由上述可知,三相全控桥输出电压Ud是由三相电压6个线电压Uuv、Uuw、uvw、Uvu、Uwu和Uwv的轮流输出组成的。
各线电压正半波的交点1~6分别为VT1~VT6的α=0º点。
因此分析三相全控整流电路不同Ud波形时,只要用线电压波形图直接分析画波形即可。
2.4 对触发脉冲的要求三相全控桥整流电路在任何时刻都必须有两只晶闸管同时导通,而且其中一只是在共阴极组,另外一只在共阳极组。
为了保证电路能起动工作,或在电流断续后再次导通工作,必须对两组中应导通的两只晶闸管同时加触发脉冲,为此可采用以下两种触发方式:(1)采用单脉冲触发:如使每一个触发脉冲的宽度大于60º而小于120º,这样在相隔60º要触发换相时,当后一个触发脉冲出现时刻,前一个脉冲还未消失,因此均能同时触发该导通的两只晶闸管(2)采用双窄脉冲触发:如触发电路送出的是窄的矩形脉冲,在送出某一晶闸管的同时向前一相晶闸管补发一个脉冲,因此均能同时触发该导通的两只晶闸管。
3 主电路元件选择3.1 晶闸管的选型该电路为大电感负载,电流波形可看作连续且平直的。
Ud=150V 时,不计控制角余量按 =0º计算:由Ud=2 .34U2得 U2=2.34Ud =64.1V 取80V te U =(2~3)t U=(2~3)=(2~3) =392~588 V取Ute 为700V 当Id=100A 时,流过每个晶闸管的电流有效值为:It =1/3Id =1/350A=29A 晶闸管额定电流 ()It AV =1.57It =291.57=18.5A 取Kf=1.73,考虑2倍裕量:()It AV 取50A,当Id=5A 时It =1/3Id =1/35A=2.85A ()It AV =1.57It = 1.8A 考虑2倍裕量:()It AV 取5A按要求表明应取α=0º来选择晶闸管。
即()It AV =5A所以晶闸管型号为KP50—14 整流变压器额定参数计算在很多情况下晶闸管整流装置所要求的交流供电电压与电网往往不能一致,同时又为了减少电网与整流装置的相互干扰,使整流主电路与电网隔离,为此需要配置整流变压器。
整流变压器根据主电路的型式、负载额定电压和额定电流,算出整流变压器二次相电压U2、一次与二次额定电流以及容量。
由于整流变压器二次与一次电流都不是正弦波,因而存在着一定的谐波电流,引起漏抗增大,外特性变软以及损耗增大,所以在设计或选用整流变压器时,应考虑这些因素。
4.1 二次相电压U2平时我们在计算U2是在理想条件下进行的,但实际上许多影响是不可忽略的。
如电网电压波动、管子本身的压降以及整流变压器等效内阻造成的压降等。
所以设计时U2应按下式计算: U2=(cos 2/2)Udn n Ut A CUdlI I n βα+∆- 式中:Udl ——负载的额定电压;——整流元件的正向导通压降,一般取1V ;n ——电流回路所经过的整流元件(VT 及VD )的个数(如桥式2n =,半波电路1n =);A ——理想情况下=0º时U 与U2的比值,查表可知; β——电网电压波动系数,一般取0.9;α——最少移相角,在自动控制系统中总希望U2值留有调节余量,对于可逆直流调速系统取30º~35º,不可逆直流调速系统取10º~15º; C ——线路接线方式系数,查表三相桥式C 取0.5V ;Udl---变压器阻抗电压比,100KV *A 以及取Udl=0.05,100KV *A 以上取Udl=0.05~0.1;I2/I2n ——二次侧允许的最大电流与额定电流之比。
对于一般三相桥式可控整流电路供电的直流调速系统,U2计算也可以采用以下经验公式:不可逆调速系统: U2=(0.53~0.58)Udn可逆调速系统: U2=(0.58~0.64)Udn式中U2——整流变压器二次相电压有效值;Udn ——直流电动机额定电压。
对于一般的中小容量整流调压装置,其U2值也可以用以下公式估算:U2=(1.15~1.2)Udn A 所以根据以知的参数及查表得: U2=()cos 2/2Udn n Ut A CUdlI I n βα+∆-=82.48V 4.2 一次与二次额定电流及容量计算如果不计变压器的励磁电流,根据变压器磁动势平衡原理可得一次和二次电流关系式为:K=1122N U N U = 式中N1,N2——变压器一次和二次绕组的匝数;K ——变压器的匝数比。
由于整流变压器流过的电流通常都是非正弦波,所以其电流、容量计算与线路型式有关。
三相桥式可控整流电路计算如下:大电感负载时变压器二次电流的有效值为23Id =0.816Id = 0.816*50A=40.5A由一次侧和二次侧电压得:111402282.5N U N U ==1122I N I N =故1I =23.86A 变压器二次侧容量为32*23*120*1829.2*U I V A KV A == 变压器的安全性能----主要有变压器的阻燃性能和绝缘性能 阻燃性能有所选原材料决定绝缘性能:e 型变压器的绝缘是由骨架的结构决定的 c 型变压器的绝缘石油组间绝缘层的结构决定的 e 型变压器:工字形骨架的绝缘一般 计算方法:VAB --结构容量 p2 --输出功率 u1 --初级电压 u2 --次级电压 升压式 VAB=p2(1-u1/u2) 将压比 VAB=p2(1-u2/u1)五触发电路的设计晶闸管最重要的特性是可控的正向导通特性.当晶闸管的阳极加上正向电压后,还必须在门极与阴极之间加上一个具有一定功率的正向触发电压才能打通, 这一正向触发电压的导通是由触发电路提供的,根据具体情况这个电压可以是交流、直流或脉冲电压。