自動裝置勵(lì)磁系統(tǒng)設(shè)計(jì)

經(jīng)典word整理文檔，僅參考，雙擊此處可刪除頁眉頁腳。本資料屬于網(wǎng)絡(luò)整理，如有侵權(quán)，請聯(lián)系刪除，謝謝！課專業(yè)：班級：學(xué)號：姓成勵(lì)磁控制系統(tǒng)主回路設(shè)計(jì)及系統(tǒng)性能分析電氣工程及其自動化4班2016.5.30-2016.6.8自動裝置勵(lì)磁系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告1、回顧發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)主回路的設(shè)計(jì)原理。2、進(jìn)一步了解發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制的系統(tǒng)性能分析。3、學(xué)會建立發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。勵(lì)磁控制系統(tǒng)的動態(tài)特性如上升時(shí)間、超調(diào)量、調(diào)整時(shí)間等都要滿足要求。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)主要針對PID調(diào)節(jié)在勵(lì)磁控制中的作用，因此設(shè)計(jì)方案設(shè)有無PID調(diào)節(jié)勵(lì)磁控制和有PID調(diào)節(jié)控制兩個(gè)方案，并進(jìn)行對比，分出優(yōu)劣，選取效果極佳的方案。2號題：發(fā)電機(jī)型號QF—25—2基本數(shù)據(jù)：額定容量（MW25額定電壓（KV6.3轉(zhuǎn)速；3000功率因數(shù)cos?：0.8效率（%97.74A2860勵(lì)磁數(shù)據(jù)：空載勵(lì)磁電流（A149.4空載勵(lì)磁電壓（V62.5滿載勵(lì)磁電流（A372滿載勵(lì)磁電壓（V180參數(shù)：定子線圈開路時(shí)勵(lì)磁線圈時(shí)間常數(shù)（s11.599R75Ω0407（電壓降之和ΔU=3=1.24R）cc1、系統(tǒng)概述（1PID（2應(yīng)用控制理論的各種分析方法分析所設(shè)計(jì)的勵(lì)磁控制系統(tǒng)的性果。（3）主回路設(shè)計(jì)主回路設(shè)計(jì)包括：勵(lì)磁方式選擇；勵(lì)磁變壓器選擇；起勵(lì)問題及計(jì)算；整流元件參數(shù)確定及選擇；主回路保護(hù)配置；要求繪出勵(lì)磁系統(tǒng)主回路原理圖。勵(lì)磁方式：自并勵(lì)方式勵(lì)系統(tǒng)。在這里勵(lì)磁方式我選擇自并勵(lì)勵(lì)磁方式。（4）發(fā)電機(jī)自并勵(lì)系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：a.勵(lì)磁系統(tǒng)接線和設(shè)備比較簡單，無轉(zhuǎn)動部分，維護(hù)費(fèi)用省，可靠性高。b.不需要同軸勵(lì)磁機(jī)，可縮短主軸長度，這樣可減小基建投資。c.為具有階躍函數(shù)那樣的響應(yīng)速度。由于自并勵(lì)勵(lì)磁方式具有上述優(yōu)點(diǎn)，所以勵(lì)磁方式采用自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)。（5)磁變壓器選擇設(shè)置勵(lì)磁變壓器進(jìn)行降壓。其主要作用：a.使晶閘管工作時(shí)的導(dǎo)通角大小適當(dāng)，控制教、較穩(wěn)定。b.降低整流元件的電壓等級。c.位和對絕緣的要求，有利于安全運(yùn)行并減少日常維修工作。2、計(jì)算與分析過程（1）變比k：變壓器二次側(cè)電壓U的確定：l取0°，K=2，U=180V，I=372A，ΔU=3，取X=0.06cfd(e)fd(e)k13由公式：1.35UKUKIXU得2lc(e)c(e)k1131.35U2232l1.35U=405.627∴U=300.465Vll6.3已知U=6.3KV∴變壓器變比k=1（2）變壓器的容量計(jì)算33UIXU0.063fd(e)fdk0.675U0.675l=89.49°0.4972∵≤α≤∴II]372]3lfd(e)=303.36（A）∴整流變壓器的容量為：SUI3)ll（3）接線方式變壓器的接線方式選擇Y/Δ-11YΔ接。一次側(cè)為Y線方式其中有一側(cè)必須接成角形。（4）系統(tǒng)三種典型運(yùn)行方式計(jì)算（選做）否在一般所希望的范圍之內(nèi)，并在調(diào)試中將實(shí)測的與計(jì)算的相比較?？蛰d時(shí)：UUV,IIAfdfd(0)fdfd(0)33UIXU62.5149.40.063fdfdk0.675U0.675(0)l=129.37°33UUIXU62.5149.43V)d(0)(0)(0)k額定運(yùn)行時(shí)：UUV,IIAfdfd(e)fdfd(e)33UIXU0.063fdfdk0.675U0.675(e)l=89.49°33UUIXU3V)d(e)(e)(e)k強(qiáng)勵(lì)運(yùn)行時(shí)：UKUV,IKIAfdcfd(e)fdcfd(e)33UIXU0.063fdfdk0.675U0.675(q)l=11.21°KU33U3V)UKIXd(q)c(e)c(e)k由以上計(jì)算得表格如下：()空載（0）額定（e）強(qiáng)勵(lì)（q）129.37°89.49°11.21°74.06204.318405.63360744由計(jì)算結(jié)果可以看出：>>，且控制角的靈敏度比較大，滿足(q)(0)(e)勵(lì)磁系統(tǒng)的要求。（5）起勵(lì)問題及計(jì)算在同步發(fā)電機(jī)啟動時(shí)，起勵(lì)電源可以采用廠用電起勵(lì)和蓄電池起勵(lì)兩種方法，但一般情況下，采用廠用電起勵(lì)。111起勵(lì)容量：SSUI(e)(e)()qe11起勵(lì)電壓：UUV)44(e)（6）整流元件參數(shù)確定及選擇硅元件的額定正向同態(tài)平均電流和額定正反向峰值電壓中的較大者。整流電路采用三相橋式半控整流電路。流后，供給勵(lì)磁繞組勵(lì)磁電流。勵(lì)磁電流的大小，決定與晶閘管，而晶閘管的導(dǎo)信號脈沖推遲，晶閘管導(dǎo)通角變小，勵(lì)磁電流減小，從而使發(fā)電機(jī)端電壓降低。壓于穩(wěn)定值，達(dá)到恒定的目的。（7）硅元件額定電流計(jì)算額定工況下：IId(e)Afd(e)11橋臂平均電流：額定正向平均電流：強(qiáng)勵(lì)工況下：IIIII124()33A()T(AV)(e)KI3)iA(AV)KI2)fd(q)cfd(e)11橋臂平均電流：I),A()33(q)強(qiáng)勵(lì)正向平均電流：3)IKI,,,T(AV)iA(AV)∴II744(A),T()T（8）可控硅額定電壓選擇UUPRM(正向）RRM(反向）橋臂反向工作電壓瞬時(shí)值：U元件反向工作電壓瞬時(shí)值：UU2V)ARMRRMlKKKU4424.26ucgbARM=2494.67(V)k－電壓裕度系數(shù)，?。惨陨蟯k－過電壓沖擊系數(shù)，取１.3到1.6cgk－電源電壓升高系數(shù)，取1.05到1.1b∴UUV)額定（反向）電力二極管的參數(shù)選擇與晶閘管的相同。（9）續(xù)流二極管的選擇為了維護(hù)和檢修方便，在整流裝置中，我們選擇同一過載能力的器件。XIIdXfd(e)'d５～６。I~I~)fd(e)過續(xù)流二極管中三個(gè)電力二極管的電流近似相等。（10）主回路保護(hù)的配置壓，為此在勵(lì)磁系統(tǒng)中應(yīng)附以過電流或過電壓抑制回路。①元件保護(hù)防止過電流的措施：采用快速熔斷器。防止過電壓的措施：利用阻容保護(hù)。②整流橋保護(hù)整流橋保護(hù)主要是指過電壓保護(hù)整流橋的過電壓保護(hù)包括交流側(cè)過電壓保護(hù)和直流側(cè)過電壓保護(hù)。③交流側(cè)過電壓保護(hù)交流側(cè)產(chǎn)生過電壓的原因：a.當(dāng)大氣過電壓作用于發(fā)電機(jī)主回路而使勵(lì)磁變b.在切斷勵(lì)磁變壓器一如此磁能足夠大的電容所吸引而將產(chǎn)生過電壓；c.有可控硅整流器空穴存儲效應(yīng)引起的過電壓。壓器低壓側(cè)接一組整流器；對第三種過電壓采用在可控硅整流器兩端并聯(lián)RC回路。④直流側(cè)過電壓保護(hù)高壓側(cè)，發(fā)生三相或兩相不對稱短路時(shí)，有可能在勵(lì)磁繞組側(cè)引起直流過電壓。直流側(cè)防止過電壓的措施：在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)采用穩(wěn)壓管。(11)同步發(fā)電機(jī)的滅磁統(tǒng)越來越為世界各國關(guān)注。成正比，短路電流愈大，持續(xù)時(shí)間愈長，短路能量愈大。巨大