(2023年)晶闸管整流直流电动机调速系统.docx

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1、晶闸管整流直流电动机调速系统(推举完整)晶闸管整流直流电动机调速系统(推举完整)编辑整理：敬重的读者朋友们：这里是编辑中心，本文档内容是由我和我的同事细心编辑整理后公布的，公布之前我们对文中内容进展认真校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然期望晶闸管整流直流电动机调速系统(推举完整)的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的期望收到您的建议和反响， 这将是我们进步的源泉，前进的动力。本文可编辑可修改，假设觉得对您有帮助请保藏以便随时查阅，最终祝您生活开心 业绩进步，以下为晶闸管整流直流电动机调速系统(推举完整)的全部内容。晶闸管整流直流电动机调速系统(推举完整)编辑整理：张嬗雒教师敬重的

2、读者朋友们：这里是编辑中心，本文档内容是由我和我的同事细心编辑整理后公布到文库，公布之前我们对文中内容进展认真校对,但是难免会有疏漏的地方，但是我们任然期望 晶闸管整流直流电动机调速系统推举完整 这篇文档能够给您的工作和学习带来便利。同时我们也真诚的期望收到您的建议和反响到下面的留言区，这将是我们进步的源泉,前进的动力。本文可编辑可修改，假设觉得对您有帮助请下载保藏以便随时查阅，最终祝您生活开心 业绩进步,以下为 晶闸管整流直流电动机调速系统推举完整 这篇文档的全部内容.晶闸管整流直流电动机调速系统设计概述：很多机械要求在肯定的范围内进展速度的平滑调整 ,并且要求有良好的稳态、动态性能。而直流

3、调速系统调速范围广、静差率小、稳定性好 以及具有良好的动态性能，在高性能的拖动技术领域中，相当长时期内几 乎都承受直流电力拖动系统.双闭环直流调速系统是直流调速掌握系统中进展得最为成熟，应用最广泛的电力传动系统 .它具有动态响应快、抗干扰力量强等优点。本此设计主要：就是针对直流调速装置，利用晶闸管相控整流技术，结合 集成触发器芯片和调整器，组成晶闸管相控整流直流电动机调速系统 ,主要应用的芯片是 TCA785 集成移相触发掌握芯片，实现调速系统。同时设计出完整的电气原理图，将分别介绍各个模块的构成原理和使用方法。关键词 ：双闭环 直流调速 晶闸管 相控1 设计意义及要求1。1 设计意义电力电子

4、装置是以满足用电要求为目标，以电半导器件为核心 ,通过合理的电路拓扑和掌握方式，承受相关的应用技术对电能实现变换和掌握 装置。通过此次课程设计要求学会电力电子装置的设计，能够利用相控整流 装置对直流电动机进展调速系统的设计。1.2 设计要求本次课程设计的题目是晶闸管相控整流直流电动机调速系统设计。直流电动机参数： PN=3KW，UN=220V， IN=17。5A, nN=1500 r min 。要求承受集成触发器及调整器构成转速电流闭环的直流调速系统 .设计绘制该系统的原理图，并计算晶闸管的额定电压和额定电流。2 系统电路设计依据设计的要求，可将设计分为两大局部,一是主电路及系统原理图, 二是

5、掌握电路，系统原理图局部我们承受的是三相全控整流装置 ,在这里我们使用三个 TCA785 芯片以便满足设计的要求，同时要参加转速电流双闭环系统,更好的实现调速的要求，到达稳定的速度效果。电路原理总图见附录.2.1 系统主电路晶闸管相控整流电路有单相、三相、全控、半控等,调速系统一般承受 三相桥式全控整流电路,如图 1 所示。在变压器二次侧并联电阻和电容构成沟通侧瞬态过电压及滤波，晶闸管并联电阻和电容构成关断缓冲；快速熔断器直接与晶闸管串联，对晶闸管起过流保护作用。图 1 三相桥式全控整流主电路图系统承受转速、电流双闭环的掌握构造，原理框图如图 2 所示.两个调整器分别调整转速和电流，二者之间实

6、行串级连接，转速调整器的输出 作为电流调整器的输入，再用电流调整器的输出去掌握晶闸管的触发电路。从闭环反响的构造上看，电流调整环是内环。为了获得良好的静、动 态性能，双闭环调速系统的两个调整器都承受调整器 .这样组成的双闭环系统，在给定突加的过程中表现为一个恒值电流调整系统，在稳态中 又表现为无静差调速系统，可获得良好的动态及静态性能。图 2 转速电流双闭环的系统原理框图2。2 掌握电路掌握电路主要包括触发器、速度调整器、电流调整器、检测电路等组成.2。2.1 触发电路设计设计触发电路，在这里我们承受 TCA785 芯片图 3。TCA785 是德国西门子(Siemens公司于 1988 年前后

7、开发的第三代晶闸管单片移相触发集成电路，与原有的KJ 系列或 KC 系列晶闸管移相触发电路相比，它对零点的识别更加牢靠,输出脉冲的齐整度更好,而移相范围 更宽，且由于它输出脉冲的宽度可人为自由调整,所以适用范围较广.由于 TCA785 芯片具有更好的特性，对过零点的识别更加牢靠，输出脉冲的整齐度更好，移相范围更宽，在现在要求调速系统特性越来越高的环境下，本次设计承受的就是 TCA785 芯片.图 3 TCA785 芯片其中5 脚为外接同步信号端,用于检测沟通电压过零点.10 脚为片内产生的同步锯齿波，其斜坡最大及最小值由 9、10 两脚的外接电阻与电容打算。通过与 11 脚的掌握电压相比较，在

8、 15 和 14 脚可输出同步的脉冲信号，因此，转变 11 脚的掌握电压，就可以实现移相掌握,脉冲的宽度则由12 脚外接电容值打算1，中选择双窄脉冲的驱动方式时,12 脚应接150pF电容。实际上，有几十个微秒的脉冲宽度即可使晶闸管正常导通。利用 TCA785 芯片实现三相桥式相控整流的一般方法是利用三一样步变压器从电源进线端引入三路同步信号，这样，将同步信号整形后分别输 到三片 TCA785编号为 A,B。C)的 5 脚，能掌握 6 只晶闸管,然后通过引脚复用即可实现双窄脉冲方式驱动。双窄脉冲方式由于驱动脉宽窄，因而可以有效地减小驱动用脉冲变压器的体积，防止磁芯饱和2。该方法的主电路及同步变

9、压器如图 2 所示，三片 TCA785 片的引脚与所掌握的晶闸管的对应关系如图 4 所示。晶闸管通过一个 Y 型同步变压器为 TCA785 供给同步信号,当进线相序为正序 A、B、C 时，同步变压器的三个输出端所对应的中性点的实际电压向量为 AC、BA、CB，将AC 接至 TCA785A)，BA 接至 TCA785(B),CB 接至 TCA785C。即可实现正序输入时晶闸管的同步驱动.TCA785 引脚晶闸管晶闸管785A15 脚T1T6785(C)14 脚T2T1785B15 脚T3T2785A14 脚T4T3785C15 脚T5T4785B14 脚T6T5图 4 三片 TCA785 引脚及

10、其对应的晶闸管2。2。2 调整器的设计电流调整器对其输入信号给定量和反响量进展加减、比例、积分、 微分、延时等运算.它由以下几局部组成：运算放大器、二极管限幅电路、互补输出的电流调整器、输入阻抗网络和反响阻抗网络等。速度调整器电 路与电流调整器构造形式完全一样。图 5 为转速电流双闭环调速系统的原理图,图中两个调整器ASR 和ACR 分别转速调整器和电流调整器,二者串级联接，即把转速调整器的输出作为电流调整器的输入，再用电流调整器的输出去掌握晶闸管整流器的触发 装置，电流环在内，称之为内环，转速环在外，称之为外环。为了获得良好的静、动态性能，转速和电流两个调整器一般都承受 PI 调整器。这样构

11、成的双闭环直流调速系统的电路原理图示于以下图。图中标 出了两个调整器输入输出电压的实际极性，它们是依据电力电子变换器的掌握电压Uc为正电压的状况标出的，并考虑到运算放大器的倒相作用。两个调整器输出都带有限幅，转速调整器 ASR 的输出限幅电压U打算了电流im给定电压的最大值，电流调整器 ACR 的输出限幅电压U限制了电力电子变cm换器的最大输出电压U。dm图 5 双闭环直流调速系统2.2 。3 检测电路图 6 电流检测电路电流反响焊接由霍尔元件及运算放大器组成，用以检测可控硅直流侧 的电流信号，以获得与电流成正比的电流电压信号和过流信号。速度反响 环节把测速发电机输出电压变换成适合掌握系统的电

12、压信号 .电流检测电路和速度检测电路如图 6 和图 7 所示。图 7 速度检测电路3 晶闸管参数计算直流电动机参数： PN=3KW,UN=220V， IN=17。5A， nN=1500 r min .可以求得晶闸管通态电流平均值为：IT ( AV )=1.52K IdB=1。52)0.3671。2 IN=1.520。3671.217.5=11。497515.33 (A晶闸管额定电压为：U=23UTVm=23 6 U2=23 6 220=1077.81616.7 V总结与体会这次的论文设计应用了电力电子技术、电机拖动技术以、电力拖动技术等 学科的学问。做完此次论文设计后，对这些学科都有了进一步的

13、生疏和掌 握，并且能够将所学的学问结合起来应用，这是本次论文设计的最大收获. 本次论文设计是设计晶闸管相控整流直流电动机调速系统 .为了完成这个论文设计，我通过大量的查找资料，对电动机的调速有了比较系统的生疏。同时还对 TCA785 芯片更加的生疏，把握了该芯片的应用方法。为了画出该系统的电路原理图，还用到了 Protel 软件,生疏了该软件的应用。经过这次的论文设计，不仅在书上学到的学问得到了稳固，而且还在 设计过程中拓展了其他没有学过的学问。这次的论文设计从查找资料，到 确定方案，通过自己查找资料，了解状况，让我对所学的学问有了更好的 了解，并且让我知道了所学的学问与现实工业生产之间的联系

14、 ,使得我们对学问深刻的了解和稳固。参考文献1 陈伯时.电力拖动自动掌握系统 (第 3 版)。北京：机械工业出版社,2023。72 胡寿松。自动掌握原理简明教程。北京:科学出版社，2023。43 陈坚。电力电子学(其次版.北京：高等教育出版社，2023.64 杨荫福。电力电子装置及系统。北京：清华大学出版社，2023.95 王兆安，张明勋.电力电子设备设计和应用手册。北京: 机械工业出版社,20236 黄俊。电力电子变流技术.北京:机械工业出版社，2023。8电路原理总图电力晶闸管电整流直子流电动机论调速系统文(推举完设整)计题目：晶闸管整流直流电动机调速系统姓名：宋红娜 班级：电子2班学号：100102213辅导教师：郎文飞日期：20231028