10KW直流電動(dòng)機(jī)不可逆調(diào)速系統(tǒng)~交、直流課程設(shè)計(jì)方案[2]

1、交、直流調(diào)速課程設(shè)計(jì) 組員： 李德順 鄭周濤 張萬興 江呂2004級(jí)電氣工程專業(yè)電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)第五組課 程 設(shè) 計(jì)題目：10KW直流電動(dòng)機(jī)不可逆調(diào)速系統(tǒng)課程：電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化指導(dǎo)老師：華靜組員：鄭周濤 李德順 張萬興 江呂日期：2007年12月24日星期一課題：10KW直流電動(dòng)機(jī)不可逆調(diào)速系統(tǒng)一、技術(shù)數(shù)據(jù)：直流電動(dòng)機(jī)：型號(hào)：71 、額定功率=10KW 、=220V、 額定電流 =55A =1000r/min、極數(shù)2P=4、電樞電阻 =0.5、電樞電感 =7mH勵(lì)磁電壓=220V、勵(lì)磁電流=1.6A。二、要求調(diào)速范圍D=10、 S=15%、電流脈動(dòng)系數(shù)

2、10%、設(shè)計(jì)中幾個(gè)重點(diǎn)說明三、主電路選擇與參數(shù)計(jì)算1、主電路選擇原則：一般整流器功率在4KW以下采用單向整流電路，4KW以上采用三相整流。2、參數(shù)計(jì)算包括整流變壓器的參數(shù)計(jì)算、整流晶閘管的型號(hào)選擇、保護(hù)電路的說明，參數(shù)計(jì)算與元件選擇，平波電抗器電感量計(jì)算。設(shè)計(jì)方案1.1直流電動(dòng)機(jī)型號(hào)：71 、額定功率=10KW、額定電壓=220V、額定電流 =55A轉(zhuǎn)速=1000r/min 、極數(shù)2P=4、電樞電阻 =0.5、電樞電感=7mH勵(lì)磁電壓=220V、S=15%、勵(lì)磁電流=1.6A。1.2 電動(dòng)機(jī)供電方案據(jù)題意采用晶閘管可控整流裝置供電。本設(shè)計(jì)選用的是中直流電動(dòng)機(jī)，可選用三相整流電路。又因本系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3、是不可逆系統(tǒng)，所以可選用三相半控橋整流電路。電動(dòng)機(jī)的額定電壓為220V，若用電網(wǎng)直接供電，會(huì)造成導(dǎo)通角小，電流脈動(dòng)大，并且功率因數(shù)抵，因此，還是用整流變壓器供電方式為宜。題中對(duì)電流的脈動(dòng)提出要求，故使用增加電抗器。反饋方式選擇原則應(yīng)是滿足調(diào)速指標(biāo)要求的前提下，選擇最簡(jiǎn)單的反饋方案。1.3反饋方式的選擇負(fù)載要求D10，S15，則系統(tǒng)應(yīng)滿足的轉(zhuǎn)速降電動(dòng)系數(shù)：該直流電動(dòng)機(jī)固有轉(zhuǎn)速降故采用電壓閉環(huán)控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)電壓放大倍數(shù)1.4直流調(diào)速系統(tǒng)框架圖系統(tǒng)框架圖如圖1所示：1.5主電路計(jì)算1.5.1 U2的計(jì)算其中：則A：電路參數(shù)0.4 1.17 2.34B：電網(wǎng)電壓波動(dòng)系數(shù)0.91.05：安全裕量，取

4、 電壓比：1.5.2一次電流I1和二次電流I2的計(jì)算已知全波整流電路中1.5.3變壓器容量的計(jì)算，晶閘管整流電路如圖2所示：1.6晶閘管元件的選擇1.6.1晶閘管的額定電壓，取。1.6.2晶閘管的額定電流取 整流二極管同上1.7晶閘管保護(hù)環(huán)節(jié)的計(jì)算1.7.1交流側(cè)過電壓保護(hù)1.7.1.1阻容保護(hù)，選、耐壓700V ，取1.7.1.2壓敏電阻的選擇1.7.1.3直流側(cè)過電壓保護(hù)選用的壓敏電阻作直流側(cè)過電壓保護(hù)。1.7.1.4晶閘管及整流二極管兩端的過電壓保護(hù)由參考文獻(xiàn)上獲得晶閘管過電壓保護(hù)參數(shù)估計(jì)值如下：元件容量（A）5102050100200500C（）0.050.100.150.200.25

5、0.501.00R（）1020依據(jù)上面表格可以初步確定、1.7.2過電流保護(hù)1.7.2.1交流側(cè)快速熔斷器的選擇由于,考慮到電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬間電流較大，熔斷器的選取依據(jù)原則可以選用額定電壓為300V，額定電流為120A熔斷器。1.7.2.2元件端快速熔斷器的選擇由于,為了減少元件的多樣性便于設(shè)計(jì)和安裝，本設(shè)計(jì)將元件端快速熔斷器的規(guī)格定為額定電壓為300V，額定電流為85A熔斷器。1.8 平波電抗器181 平波電抗器電阻計(jì)算 =0.024 按電流連續(xù)要求的電感量：式中， ;對(duì)于三相橋式全控電路 1.82平波電抗器電感量計(jì)算法一、 L =rl =0.5x7mh=17.2mH 法二、式中，為最低次諧波電壓幅值；為最低次