2022年KW直流电动机不可逆调速系统交直流课程设计措施.docx

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1、精品学习资源2004 级电气工程专业电力拖动自动把握系统课程设计第五组课程设计题目： 10KW直流电动机不行逆调速系统课程： 电力拖动自动把握系统专业： 电气工程及其自动化指导老师： 华静组员：郑周涛李德顺张万兴江吕日期： 2007 年 12 月 24 日星期一课题： 10KW直流电动机不行逆调速系统一、技术数据： 直流电动机：欢迎下载精品学习资源型号：Z3 71 、额定功率PN =10KW 、 U N =220V、 额定电流 I N=55A欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源nN =1000r/min、极数 2P=4、电枢电阻RN =0.5、电枢电感 L D=7mH欢迎下载精品学习资源欢

2、迎下载精品学习资源励磁电压二、要求UL =220V、励磁电流I L =1.6A；欢迎下载精品学习资源调速范畴 D=10、S=15%、电流脉动系数三、主电路选择与参数运算Si 10%、设计中几个重点说明欢迎下载精品学习资源1、主电路选择原就：一般整流器功率在4KW 以下接受单向整流电路，4KW 以上接受三相整流；2、参数运算包括整流变压器的参数运算、整流晶闸管的型号选择、爱惜电路的说明，参数运算与元件选择，平波电抗器电感量运算；设计方案1.1 直流电动机欢迎下载精品学习资源型号：=55AZ3 71 、额定功率PN =10KW 、额定电压UN =220V 、额定电流 I N欢迎下载精品学习资源转速

3、 nN =1000r/min 、极数 2P=4、电枢电阻R N =0.5 、电枢电感L D =7mH欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源励磁电压UL =220V、S=15%、励磁电流IL =1.6A；欢迎下载精品学习资源1.2 电动机供电方案据题意接受晶闸管可控整流装置供电；本设计选用的是中直流电动机，可选用三相整流电路；又因本系统设计是不行逆系统，所以可选用三相半控桥整流电路；电动机的额定电压为220V，如用电网直接供电，会造成导通角小，电流脉动大，并且功率因数抵，因此，仍是用整流变压器供电方式为宜；题中对电流的脉动提出要求，故使用增加电抗器；反馈方式选择原就应是中意调速指标要求的前提下

4、，选择最简洁的反馈方案；1.3 反馈方式的选择负载要求 D 10，S15，就系统应中意的转速降欢迎下载精品学习资源nN s10000.15r / min17.647r/ min欢迎下载精品学习资源n ND1s1010.15欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源电动系数： CeNU NInNN Ra220550.50.19251000欢迎下载精品学习资源该直流电动机固有转速降欢迎下载精品学习资源Nn IN Ra550.5 r/ min142.857 r / min17.647r/ min欢迎下载精品学习资源C eN0.1925欢迎下载精品学习资源故接受电压闭环把握系统，把握系统电压放大倍数欢迎

5、下载精品学习资源uKnNnN1142.87517.64717.096欢迎下载精品学习资源1.4 直流调速系统框架图系统框架图如图 1 所示：欢迎下载精品学习资源电压负反馈-给定信号+放大器触发器电动机TGa图 1 直流调速系统框架图1.5 主电路运算1.5.1 U2 的运算U 21 1.2 U其中： Ad0.9, B1,取 0.9 就A ：电路参数A B0.4 1.17 2.34B ：电网电压波动系数0.91.05 ：安全裕量U 21 1.20.9220V10.9271.6 325.925V ，取 U 2300V电压比： KU 1U 22200.7333001.5.2 一次电流 I1 和二次电

6、流 I2 的运算已知全波整流电路中K I 1Kf1.11,K I 21.11I 1I 21.05K IK I 2 I d1 IdK1.051.1155 / 0.733 A87.45 A1.1155 A60.05 A1.5.3 变压器容量的运算S1SU 1I 1 S1222087.45VA19239VA ， S2U 2 I230060.05VA18015VA1S2119239218015VA18.627 kVA晶闸管整流电路如图 2 所示：欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源200VaT300ViRRRCCCFUFUFU欢迎下载精品学习资源CRCRCR欢迎下载精品学习资源RVRVRVRRRC

7、CCFUFUFU欢迎下载精品学习资源图 2 晶闸管电路1.6 晶闸管元件的选择1.6.1 晶闸管的额定电压欢迎下载精品学习资源U TN2 3U m2 32300V848.5281272.79V ，取欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源U TN1200V ；欢迎下载精品学习资源1.6.2 晶闸管的额定电流I d55欢迎下载精品学习资源I T AV 1.5 2 I T1.5 221.5 22 A37.156 49.542A欢迎下载精品学习资源取 I T AV 50 A整流二极管同上1.571.571.57欢迎下载精品学习资源1.7 晶闸管爱惜环节的运算1.7.1 沟通侧过电压爱惜1.7.1.1

8、 阻容爱惜欢迎下载精品学习资源em22C6 IS65518627F68.299F欢迎下载精品学习资源U 2U1.5U m3001.52300V636.5V ， 选 70F 、耐压 700V欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源2UU300227.5欢迎下载精品学习资源R2.32shSI em2.315.7181862755，取 R20欢迎下载精品学习资源I c2f U c10 62502.2300 10 6 A0.21A欢迎下载精品学习资源2RCP3 4 I R3 40.21220W2.646 3.528W欢迎下载精品学习资源1.7.1.2 压敏电阻RV1 的选择欢迎下载精品学习资源U Im

9、 A1.3 2U1.32300V551.5V欢迎下载精品学习资源1.7.1.3 直流侧过电压爱惜欢迎下载精品学习资源U Im A1.8 2U DC1.8 2220V396 440V欢迎下载精品学习资源选用 MY 31820 / 3 的压敏电阻作直流侧过电压爱惜；1.7.1.4 晶闸管及整流二极管两端的过电压爱惜由参考文献上获得晶闸管过电压爱惜参数估量值如下：元件容量（ A）5102050100200500C（F ）0.050.100.150.200.250.501.00R（ ）1020欢迎下载精品学习资源依据上面表格可以初步确定C0.2F 、 R20欢迎下载精品学习资源mRPfCU 210 6

10、500.22300210 6W4.242W欢迎下载精品学习资源1.7.2 过电流爱惜1.7.2.1 沟通侧快速熔断器的选择由于 II 260.5A ,考虑到电动机启动瞬时电流较大，熔断器的选取依据欢迎下载精品学习资源I rn1.5 2.5 I fN 原就可以选用额定电压为 300V，额定电流为 120A 熔断器；欢迎下载精品学习资源1.7.2.2 元件端快速熔断器的选择欢迎下载精品学习资源由于 ITI260.052 A42.461A ,为了削减元件的多样性便于设计和欢迎下载精品学习资源安装，本设计将元件端快速熔断器的规格定为额定电压为300V，额定电流为85A 熔断器；1.8 平波电抗器181

11、 平波电抗器电阻运算RL0.01E2 N /3I 2N =0.024欢迎下载精品学习资源按电流连续要求的电感量：Lk1UT 22LL17.2mH欢迎下载精品学习资源IdlD0Td min欢迎下载精品学习资源式中，I d min50 0I dN5.34A ；对于三相桥式全控电路K 10.693欢迎下载精品学习资源I1.82 平波电抗器电感量运算欢迎下载精品学习资源法一、 L =rl =0.5x7mh=17.2mH欢迎下载精品学习资源法二、LdU dm UT 223102fdUT 2Si I dN2 LD0L 9.22mH欢迎下载精品学习资源T式中， U dm 为最低次谐波电压幅值；fd 为最低次谐波电流频率，对于三相桥式电路欢迎下载精品学习资源f =6f =300H； S 为电流脉动系数，要求S =0；05；三相桥式电路U dm=0.45 ；欢迎下载精品学习资源d1ZiiUT 2欢迎下载精品学习资源故平波电抗器电感选为18mH ；欢迎下载