2022年晶闸管直流电机调速系统的设计方案 .docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 摘个人资料整理仅限学习使用要转速、电流双闭环掌握直流调速系统是性能很好、应用最广的直流调速系统；依据晶闸管的特性,通过调剂掌握角大小来调剂电压；基于设计题目,直流电动机调速掌握器选用了转速、电流双闭环调速掌握电路；在设计中调速系统的 主电路采纳了三相全控桥整流电路来供电；本文第一确定整个设计的方案和框图；然后确定主电路的结构形式和各元部件的设计,同时对其参数的运算,包括整流变 压器、晶闸管、电抗器和爱护电路的参数运算；接着驱动电路的设计包括触发电路 和脉冲变压器的设计；最终,即本文的重点设计直流电动机调速掌握器电路,本文 采纳转速、电流双闭环直

2、流调速系统为对象来设计直流电动机调速掌握器；为了实 现转速和电流两种负反馈分别起作用,可在系统中设置两个调剂器,分别调剂转速 和电流,即分别引入转速负反馈和电流负反馈,二者之间实行嵌套联接；从闭环结 构上看,电流环在里面,称作内环；转速环在外边,称做外环；这就形成了转速、电流双闭环调速系统；最终画出了调速掌握电路的电气原理图；目 录摘 要 1 关键词： 双闭环；转速调剂器；电流调剂器1 / 38 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用Abstract2 前 言 3 1 绪论 5 1.1直流调速

3、系统的概述 5 1.2 设计内容要求 7 2 VM调速系统方案 72.1 直流电动机的调速方法 7 2.2 调速系统的性能指标 11 2.2.1 静态调速指标 11 2.2.2 调速范畴 11 2.2.3 静差率 11 2.2.4 动态调速指标 12 2.2.5 跟随性能指标： 12 2.2.6 抗扰性能指标 13 2.3 开环调速系统 14 2.4 单闭环调速系统 15 2.4.1 单闭环有静差调速系统 15 2.4.2 调速系统的稳态特性 15 2.5 双闭环调速系统 20 2.5.1 双闭环直流调速系统的组成 20 2.5.2 双闭环直流调速系统总设计框图 20 2.5.3 系统设计原理

4、 21 3 晶闸管可控整流装置 25 3.1 可控整流电路 25 3.2 电子电路主电路的挑选 26 3.2.1 主电路的结构形式 272 / 38 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用4 触发电路 294.1 触发电路种类 29 4.2 触发电路挑选 30 4.3 电参数 34 结 论 36 参 考 文 献 38 致 谢 39 前 言直流电机调速系统在现代化工业生产中已经得到广泛应用；直流电动机具有良好的起、制动性能和调速性能,易于在大范畴内平滑调速,且调速后的效率很高；针对直流电机调速的

5、方法也很多,目前国内外也讨论了一些调速的掌握器；例如已经用于实际生产的直流电机无级电子调速掌握器采纳国际先进的 IGBT 大功率模块3 / 38 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用器件和特殊自行设计的PWM微电子掌握技术,以及节能反馈电路和丰富的爱护功能掌握电路；适用于无轨机车、矿山井下窄轨机车、磨床、木工机械、服装制作、纺 织、造纸印刷等场所；该掌握器具有调速平稳,安全牢靠,提高生产效率；直流电 机正反转掌握简便；可以与运算机连接掌握等特点；b5E2RGbCAP 直流电动机有三种调速方法

6、,分别是转变电枢供电电压、励磁磁通和电枢回路 电阻来调速；对于要求在肯定范畴内无级平滑调速的系统来说,以调剂电枢电压方 式为最好,调压调速是调速系统的主要调速方式；直流调压调速需要有特地的可控 直流电源给直流电动机,随着电力电子的快速进展,直流调速系统中的可控变流装 置广泛采纳晶闸管,将晶闸管的单向导电性与相位掌握原理相结合 ,构成可控直流 电源 ,以实现电枢端电压的平滑调剂；直流电动机具有良好的起、制动性能,宜于 在大范畴内实现平滑调速,在很多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了 广泛的应用；从掌握的角度来看,直流拖动掌握系统又是沟通拖动掌握系统的基 础,所以应当第一把握直流拖动掌握系

7、统；p1EanqFDPw 本设计的题目是晶闸管直流电机调速系统的设计；采纳静止式可控整流器即改 革后的晶闸管 电动机调速系统作为调剂电枢供电电压需要的可控直流电源；由于 开环调速系统都能实现肯定范畴内的无级调速,但是很多需要调速的生产机械经常 对静差率有要求就采纳反馈掌握的闭环调速系统来解决这个问题；假如对系统的动 态性能要求较高,就单闭环系统就难以满意需要；而转速、电流双闭环直流调剂系 统采纳 PI 调剂器可以获得无静差；构成的滞后校正,可以保证稳态精度；虽快速 性的限制来换取系统稳固的,但是电路较简洁；所以双闭环直流调速是性能很好、应用最广的直流调速系统；本设计选用了转速、电流双闭环调速掌

8、握电路,本课题 内容重点包括调速掌握器的原理,并且依据原理对掌握器的两个调剂进行了具体地 设计；概括的整个电路的动静态性能,并各个部分的爱护和晶闸管的触发电路设 计,最终将整个掌握器的电路图设计完成 ,DXDiTa9E3d 4 / 38 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用1 绪论1.1直流调速系统的概述三十多年来,直流电机调速掌握经受了重大的变革；第一实现了整流器的更新 换代,以晶闸管整流装置取代了习用已久的直流发电机电动机组及水银整流装置使 直流电气传动完成了一次大的跃进；同时,掌握电路

9、已经实现高集成化、小型化、高牢靠性及低成本；以上技术的应用,使直流调速系统的性能指标大幅提高,应用 范畴不断扩大；直流调速技术不断进展,走向成熟化、完善化、系列化、标准化,在可逆脉宽调速、高精度的电气传动领域中仍旧难以替代；直流调速是指人为地或 自动地转变直流电动机的转速 , 以满意工作机械的要求；从机械特性上看 , 就是通过5 / 38 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用转变电动机的参数或外加工电压等方法来转变电动机的机械特性 , 从而转变电动机机械特性和工作特性机械特性的交点, 使电动

10、机的稳固运转速度发生变化；直流电动机具有良好的起、制动性能,宜于在广泛范畴内平滑调速,在轧钢机、矿井卷扬 机、挖掘机、海洋钻机、金属切削机床、造纸机、高层电梯等需要高性能可控电力 拖动的领域中得到了广泛的应用；近年来,沟通调速系统进展很快,然而直流拖动 系统无论在理论上和实践上都比较成熟,并且从反馈闭环掌握的角度来看,它又是 沟通拖动掌握系统的基础,所以直流调速系统在生产生活中有着举足轻重的作用；RTCrpUDGiT 转速、电流双闭环直流调速系统是性能很好,应用最广的直流调速系统,采纳 转速、电流双闭环直流调速系统可获得优良的静、动态调速特性；转速、电流双闭 环直流调速系统的掌握规律、性能特点

11、和设计方法是各种交、直流电力拖动自动控 制系统的重要基础,所以把握直流双闭环调速系统对于电力拖动掌握系统的学习有 很重要的作用； 5PCzVD7HxA 从生产机械要求掌握的物理量来看,电力拖动自动掌握系统有调速系统、位置 随动系统、张力掌握系统等多种类型,而各种系统往往都是通过掌握转速来实现 的,因此调速系统是最基本的拖动掌握系统；相比于沟通调速系统,直流调速系统 在理论上和实践上都比较成熟；jLBHrnAILg 直流调速是现代电力拖动自动掌握系统中进展较早的技术；在 20 世纪 60 岁月 进展起来的电力电子技术,使电能可以变换和掌握,产生了现代各种高效、节能的 新型电源和交直流调速装置,为

12、工业生产,交通运输,楼宇、办公、家庭自动化提 供了现代化的高新技术,提高了生产效率和人们的生活质量,使人类社会生产、生 活发生了庞大的变化；随着新型电力电子器件的讨论和开发以及先进掌握技术的发 展,电力电子和电力拖动掌握装置的性能也不断优化和提高,这种变化的影响将越 来越大；xHAQX74J0X 6 / 38 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用1.2 设计内容要求直流电动机： 60KW,220V,305A,1000r/min,采纳 V-M 系统,主电路总电阻, min/r；LDAYtRyK

13、fE 要求：调速范畴 D=20,静差率 s5%；设计内容：1. 确定调速系统方案2. 主电路挑选3. 触发电路挑选4. 调速系统稳态参数运算5. 绘制电气系统原理图2 VM调速系统方案2.1 直流电动机的调速方法调速的定义：在某一具体负载情形下,通过转变电动机或电源参数的方法,使机械特性曲线得以转变,从而使电动机转速发生变化或保持不变；Zzz6ZB2Ltk 依据直流电机转速方程式中n转速r/min）；U 电枢电枢总电阻压V）； I 电枢电流A）；R 回路电 ；7 / 38 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 励磁个人

14、资料整理仅限学习使用）；磁通WbK 由电机结构打算的电动势常数；dvzfvkwMI1 由直流电机转速方程可以看出,有三种方法调剂电动机的转速： 1）调剂电枢供电电压 U；工作条件：保持励磁= N ；图 1 调压调速特性曲线 保持电阻 R = Ra 调剂过程：转变电压 UN U, U n ,n0 调速特性：转速下降,机械特性曲线平行下移； 2）减弱励磁磁通 ；8 / 38 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用图 2 调磁调速特性曲线 工作条件：保持励磁 = N ；保持电压 U =UN ；调剂过

15、程：增加电阻 Ra R R n ,n0不变；调速特性：转速下降,机械特性曲线变软；3）转变电枢回路电阻 R；工作条件：保持电压 U =UN ；保持电阻 R = R a ；9 / 38 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用图 3 调阻调速特性曲线 调剂过程 减小励磁 N n ,n0 调速特性：转速上升,机械特性曲线变软 0 三种调速方法的性能与比较 对于要求在肯定范畴内无级平滑调速的系统来说,以调剂电枢供电电压的方 式为最好；转变电阻只能有级调速；减弱磁通虽然能够平滑调速,但调速范畴不大,往往

16、只是协作调压方案,在基速 速； rqyn14ZNXI 即电机额定转速）以上作小范畴的弱磁升因此,自动掌握的直流调速系统往往以调压调速为主10 / 38 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用2.2 调速系统的性能指标静态调速指标和动态调速指标2.2.1 静态调速指标 调速范畴、静差率 2.2.2 调速范畴生产机械要求电动机供应的最高转速和最低转速之比叫调速范畴,用字母 D 表示,即2.2.3 静差率 当系统在某一转速下运行时,负载由抱负空载增加到额定值所对应的转速降落 与抱负空载转速之比,称

17、为静差率即EmxvxOtOco 或用百分数表示 , 明显,静差率是用来衡量调速系统在负载变化下转速的稳固度的；它与机械特 性的硬度有关,特性越硬,静差率越小,稳速精度越高 SixE2yXPq5 结论 1：11 / 38 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用一个调速系统的调速范畴,是指在最低速时仍能满意所需静差率的转速可 调范畴；2.2.4 动态调速指标自动掌握系统的动态性能指标包括：跟随性能指标 抗扰性能指标2.2.5 跟随性能指标 ：在给定信号或参考输入信号的作用下,系统输出量的变化情形

18、可用性能 指标来描述；常用的阶跃响应跟随性能指标有 6ewMyirQFL tr 上升时间 超调量 ts 调剂时间 突加扰动的动态过程和抗扰性能指标12 / 38 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用图 4 突加扰动的动态过程2.2.6 抗扰性能指标 抗扰性能指标标志着掌握系统抗击扰动的才能；常用的抗扰性能指标有 Cmax 动态降落 tv 复原时间 一般来说,调速系统的动态指标以抗扰性能为主,而随动系统的动态指标就 以跟随性能为主；2.3 开环调速系统 在开环掌握系统中,不存在由输出端到输入

19、端的反馈通路；因此,开环掌握系统又称为无反馈掌握系统；开环掌握系统由掌握器与被控对象组成 见图）；掌握器 通常具有功率放大的功能；kavU42VRUs 13 / 38 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用图 5 开环掌握系统 闭环掌握系统：可以将掌握的结果反馈回来与期望值比较,并依据它们的误差 调整掌握作用的系统；图 6 闭环掌握系统 同闭环掌握系统相比,开环掌握系统的结构要简洁得多,同时也比较经 济；开环掌握系统的缺点是掌握精度和抑制干扰的性能都比较差,而且对系统 参数的变动很敏锐；因此

20、,一般仅用于可以不考虑外界影响,或惯性小,或精 度要求不高的一些场合,如步进电机的掌握,简易电炉炉温调剂,水位调剂 等； y6v3ALoS89 2.4 单闭环调速系统 2.4.1 单闭环有静差调速系统 依据自动掌握原理,为了满意调速系统的性能指标,在开环系统的基础上,引 入反馈构成单闭环有静差调速系统,采纳不同物理量的反馈便形成不同的单闭环系 统,在此引入转速负反馈为例,构成转速负反馈直流调速系统；系统组成： 在电机上安装一台测速发电机TG,从而引出与转速成 正比的负反馈电压,与转速给定电压相比较后,得到偏差电压,经过放大器产生触发装置的掌握电压,用以掌握电机转速,从而构成了转速负反馈系统；调

21、速系统；M2ub6vSTnP 由于被调量是转速,所以称这种系统为14 / 38 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用图 7 单闭环有静差调速系统原理图 2.4.2 调速系统的稳态特性（1） 调速系统的单闭环个环节输入输出量的静态关系如下：电压比较环节放 大 器晶闸管触发整流装置V-M 系统开环机械特性测速发电机Kp- 比例调剂器放大系统 Ks- 晶闸管触发 - 整流装置的放大系数 - 测速反馈系数15 / 38 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 38 页精选学习资料

22、 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用由静态结构图可求得转速负反馈闭环调速的静特性方程式静态分析开环机械特性闭环机械特性16 / 38 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用单闭环调速系统的基本性质 1）有静差率系统就是使用比例调剂器的闭环掌握系统； 2）闭环系统对于给定输入肯定听从 3转速闭环系统的抗扰动性能 6）单闭环启动过程分析 1）突加给定电压时,由于电机惯性,转速不能立刻建立起来,转速反馈电压为零,偏差电压是稳态工作值倍；0YujCfmUCw 2）由于放大

23、器和触发整流装置的惯性都很小,整流电压会立刻达到最高值；7单闭环有静差调速系统评判系统静特性变硬,在肯定静差率要求下调速范畴变宽,且系统具有良好的抗扰性能；eUts8ZQVRd 18 / 38 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用2.5 双闭环调速系统2.5.1 双闭环直流调速系统的组成 为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用,在系统中设置了两个调剂器,分别调剂转速和电流,二者之间实行串级连接,即把转速调剂器的输出当作电流调剂 器的输入,再用电流调剂器的输出去掌握晶闸管整流器的触发装置；从

24、闭环结构上 看,电流调剂环在里面,叫做内环；转速环在外面,叫做外环；这样就形成了转 速、电流双闭环调速系统；sQsAEJkW5T 该双闭环调速系统的两个调剂器ASR和 ACR一般都采纳 PI 调剂器；由于 PI 调节器作为校正装置既可以保证系统的稳态精度,使系统在稳态运行时得到无静差调 速,又能提高系统的稳固性；作为掌握器时又能兼顾快速响应和排除静差两方面的要求；一般的调速系统要求以稳和准为主,采纳 的静态和动态性能；GMsIasNXkA 2.5.2 双闭环直流调速系统总设计框图PI 调剂器便能保证系统获得良好在生活中,直接供应的是三相沟通 380 电源,而直流电机的供电需要直流 电, 因此要

25、进行整流,本设计采纳三相桥式整流电路将三相沟通电源变成直流电 源,最终达到要求把电源供应应直流电动机；TIrRGchYzg 三相沟通电路的交、直流侧及三相桥式整流电路中晶闸管中电路爱护有电压、电流爱护；一般爱护有快速熔断器,压敏电阻,阻容式；依据不同的器件和爱护的 不同要求采纳不同的方法；7EqZcWLZNX 驱动电路是电力电子主电路与掌握电路之间的接口,是电力电子装置的重要 环节, 它将信息电子电路传来的信号依据其掌握目标的要求,转换为加在电力电 子器件掌握端和公共端之间,可以使其开通或关断的信号；本设计使用的是晶闸 管,即半控型器件；驱动电路对半控型只需要供应开通掌握信号,对于晶闸管的驱

26、动电路叫作触发电路；lzq7IGf02E 19 / 38 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用直流调速系统中应用最普遍的方案是转速、电流双闭环系统,采纳串级掌握 的方式；转速负反馈环为外环,其作用是保证系统的稳速精度；电流负反馈环为内 环,其作用是实现电动机的转距掌握,同时又能实现限流以及改善系统的动态性 能；转速、电流双闭环直流调速系统在突加给定下的跟随性能、动态限流性能和抗 扰动性能等,都比单闭环调速系统好；zvpgeqJ1hk 2.5.3 系统设计原理 为了实现转速和电流两种负反馈分

27、别作用,我们在系统中设置两个调剂器,分别调剂转速和电流,即分别引入转速负反馈和电流负反馈；二者之间嵌套联接；把转速调剂器的输出当作电流调剂器的输入,再用电流调剂器的输出去掌握电力电 子变换器 UPE；从闭环结构上看,电流环在里面,称作内环；转速环在外面,称作 外环；为了获得良好的静、动态性能,转速和电流两个调剂器一般都采纳 PI调剂 器,这样构成的双闭环直流调速系统的电路如图一所示；NrpoJac3v1 图 11 直流双闭环调速系统原理图 注: ASR转速调剂器 ACR 电流调剂器 TG 直流测速发电机TA电流互感器 UPE电力电子装置 Un* 转速给定电压20 / 38 名师归纳总结 - -

28、 - - - - -第 20 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用 Un 转速反馈电压 Ui*电流给定电压 Ui 电流反馈电压）直流双闭环调速系统由给定电压、转速调剂器、电流调剂器、三相集成触发 器、单相全控桥、直流电动机及转速、电流检测装置组成,其中主电路中串入平波 电抗器,以抑制电流脉动,排除因脉动电流引起的电机发热以及产生的脉动转矩对 生产机械的不利影响；1nowfTG4KI 图中标出了两个调剂器输入输出的电压的实际极性,它们是依据电力电子变换 器的掌握电压以为正电压的情形标出的,并考虑到运算放大器的倒相作用；图中仍表示了两个调剂器

29、的输出都是带限幅作用的,转速调剂器ASR 的输出限幅电压打算了电流给定电压的最大值,电流调剂器 ACR 的输出限幅电压配；限制了电力电子变换器的最大输出电压 UdmfjnFLDa5Zo 图 12 调速系统原理图系统方案确定开环系统设计：据题目已知要求开环系统转速降落为： nop=R/Ce Id=274.5r/min 21 / 38 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用D=nN S/ nop 1S） 当 S=5时 D1 与设计要求不符合,故开环系统不符合设计要求；闭环系统设计： ncl=nN

30、 S/D 脉动电流产生脉动转矩 ,对生产机械不利； 2脉动电流 斜波电流 流入电源 ,对电网不利 ,同 时也增加电机的发热；并且晶闸管整流电路的输出电压中除了直流重量外 ,仍含有沟通重量；把沟通重量引到运算放大器输入端,不仅不起正常的调剂作用 ,反而会产生干扰 ,严峻时会造成放大器局部饱和 ,从而破坏系统的正常工作；tfnNhnE6e5 双闭环转速电流调剂方法,虽然相对成本较高,但保证了系统的牢靠性能,保 证了对生产工艺的要求的满意,既保证了稳态后速度的稳固,同时也兼顾了启动时 启动电流的动态过程；在启动过程的主要阶段,只有电流负反馈,没有转速负反 馈,不让电流负反馈发挥主要作用,既能掌握转速

31、,实现转速无静差调剂,又能控 制电流使系统在充分利用电机过载才能的条件下获得正确过渡过程,很好的满意了 生产需求；HbmVN777sL 1.在单闭环调速系统中用一个调剂器综合多种信号,各参数间相互影响,难于 进行调剂器动态参数的调整,系统的动态性能不够好；V7l4jRB8Hs 22 / 38 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用2.系统中采纳电流截止负反馈环节来限制启动电流,不能充分利用电动机的过 载才能获得最快的动态响应,即正确过渡过程；83lcPA59W9 为了获得近似抱负的过度过程,

32、并克服几个信号综合于一个调剂器输入端的缺 点,最好的方法就是将被调量转速与帮助被调量电流分开加以掌握,用两个调剂器 分别调剂转速和电流,构成转速、电流双闭环调速系统；所以本文挑选双闭环作为 设计的最终方案； mZkklkzaaP 3 晶闸管可控整流装置整流电路时电力电子电路中显现最早的一种,它将沟通电变为直流电,本次设 计的目的是实现用晶闸管缺角整流实现直流调压,掌握直流电动机的转速；由于我23 / 38 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用所设计的是 60KW 的大功率晶闸管整流电路,所

33、以我的设计思路是采纳三相桥式全 控整流电路；晶闸管直流调速系统由三相调压器,晶闸管整流调速装置,平波电抗 器,电动机 -发电机组等组成；本设计中,整流装置的主电路为三相桥式整流电 路,掌握回路可直接由给定的电压作为触发器的移相掌握；三相桥式全控整流电路是通过六个晶闸管和足够大的电感把电网的沟通电转化为直流电而供应电机使用的,它可以通过调剂触发电路的掌握电压Uco 转变晶闸管的掌握角 ,从而转变输出电压 Ud 和输出电流 Id 来对电动机进行掌握；AVktR43bpw 3.1 可控整流电路三相桥式全控整流电路是通过六个晶闸管和足够大的电感把电网的沟通电转化为直流电而供应电机使用的,它可以通过调剂

34、触发电路的掌握电压 Uco转变晶闸管的掌握角 ,从而转变输出电压 Ud和输出电流 Id 来对电动机进行掌握；晶闸管直流调速系统由三相调压器,晶闸管整流调速装置,平波电抗器,电动机- 发电机组等组成；据三相桥式整流电路原理图,习惯将其中阴极连接在一起的 3 个晶闸管VT1, VT3, VT5）称为共阴极组,阳极连接在一起的3 个晶闸管 VT4,VT6,VT2）称为共阳极组；此外,习惯上期望晶闸管按从 1 至 6 的次序导通,为此将晶闸管按图示的次序编号,即共阴极组中与a,b,c 三相电源连接的 3 个晶闸管分别为VT1,VT3,VT5,共阳极组中与 a,b,c 三相电源相接的 3 个晶闸管分别为

35、 VT4,VT6,VT2；从后面的分析可知,按此编号,晶闸管的导通次序为 VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6；每个时刻均需要 2 个晶闸管同时导通,形成向负载供电的回路,其 中 1 个晶闸管是共阴极组的,一个是共阳极组的,且不能为同一相得晶闸管；整流 输出电压 Ud一周期脉动 6 次,每次脉动的波形都一样,故该电路为 6 脉波整流电路；ORjBnOwcEd 24 / 38 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用图 13 三项桥式全控整流电路原理图3.2 电子电路主电路的挑选整流器

36、主电路联结形式的确定：整流器主电路联结形式多种多样,挑选时应考虑以下情形：1）可供使用的电网电源相数及容量；2）传动装置的功率；3）. 答应电压和电流脉动率；4）. 传动装置是否要求可逆运行,是否要求回馈制动；本设计任务已规定采纳晶闸管三相全控桥式整流电路,具有以下特点：变压器利用率直流侧脉动情形元件利用电流波形畸变 畸应用场合好0.95）较小 m=6）率变化变系数）应用范畴广较好无较小 0.955）的原理图如下列图；它通过调剂触发装置GT的掌握电压来移动触发脉冲的相位,即可转变平均整流电压,从而实现平滑调速；与旋转变流机组及离子拖动变流装置相比,晶闸管整流装置不仅在经济性和牢靠性上都很大提高

37、,而且在技术性能 上也显现出较大的优越性；2MiJTy0dTT 对于要求在肯定范畴内无级平滑调速的系统来说,自动掌握的直流调速系统 往往以调压调速为主,依据晶闸管的特性,可以通过调剂掌握角 大小来调剂电 压；当整流负载容量较大或直流电压脉动较小时应采纳三相整流电路,其沟通侧由 三相电源供电；三相整流电路中又分三相半波和全控桥整流电路,由于三相半波整 流电路在其变压器的二次侧含有直流重量,故本设计采纳了三相全控桥整流电路来 供电,gIiSpiue7A 该电路是目前应用最广泛的整流电路,输出电压波动小,适合直流电动机的负 载,并且该电路组成的调速装置调剂范畴广,能实现电动机连续、平滑地转速调 节、

38、电动机不行逆运行等技术要求；uEh0U1Yfmh 26 / 38 名师归纳总结 - - - - - - -第 26 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用图 14 V-M 系统原理三相全掌握整流电路由晶闸管VT1、VT3、VT5接成共阴极组,晶闸管 VT4、VT6、VT2接成共阳极组,在电路掌握下,只有接在电路共阴极组中电位为最高又同 时输入触发脉冲的晶闸管,以及接在电路共阳极组中电位最低而同时输入触发脉冲 的晶闸管,同时导通时,才构成完整的整流电路；IAg9qLsgBX 为了使元件免受在突发情形下超过其所承担的电压电流的侵害,在三相沟通

39、电路的交、直流侧及三相桥式整流电路中晶闸管中电路爱护有电压、电流爱护；一 般爱护有快速熔断器,压敏电阻,阻容式；WwghWvVhPE 27 / 38 名师归纳总结 - - - - - - -第 27 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用图 15 主电路原理图4 触发电路晶闸管电路是电力电子电路常用电路之一,在生产,生活中应用特别广泛,是一弱强电电路的过渡的桥梁；要使晶闸管开头导通,必需有足够能量的触发脉冲,28 / 38 名师归纳总结 - - - - - - -第 28 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个

40、人资料整理 仅限学习使用在晶闸管电路中必需有触发电路；用于晶闸管可控整流电路等相控电路的驱动控制,即晶闸管的触发电路；本课题针对晶闸管的触发电路进行设计,其电路的主要组成部分有移相掌握电路,触发脉冲形成电路,同步电压环节,脉冲形成,整形放大和输出环节等电路环节组成,涉及触发电路的方案挑选以及挑选方案后电路的设计,包括电路的工作原理和电路工作过程中的输出波形；由于学问有限,此次课题设计并不全面,有待于进一步完善；asfpsfpi4k 4.1 触发电路种类1 单结晶体管触发电路：脉冲宽度窄,输出功率小,掌握线性度差；移相范畴一般小于 180度,电路参数差异大,在多相电路中使用不易一样,不付加放大环节；适用范畴：可触发 50A 以下的晶闸管,常用于要求不高的小功率单相或三相半波电路中,但在大电感负载中不易