直流电动机的不可逆调速系统设计.docx

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1、1 .课程设计目的错误!未定义书签。2 .课程设计规定错误!未定义书签。2.1 技术数据与规定错误!未定义书签。2.2 设计内容错误!未定义书签。3 .设计内容错误!未定义书签。3.1 调速系统方案0选择错误!未定义书签。3.2 主电路计算错误!未定义书签。3.2.1 整流变压器计算错误!未定义书签。3.2.2 晶闸管元件的额定电压错误!未定义书签。3.2.3 晶闸管保护环节的计算错误!未定义书签。3.2.4 电抗器的参数计算错误!未定义书签。3.2.5 励磁电路元件的选择错误!未定义书签。3.3 触发电路的选择与校验错误!未定义书签。3.4 反馈电路参数的选择与计算错误!未定义书签。3.4.

2、1 测速发电机的选择错误!未定义书签。3.4.2 电流截止反馈环节的选择错误!未定义书签。3.4.3 调速静态精度的计算错误!未定义书签。3.4.4 给定环节的选择错误!未定义书签。3.4.5 控制电路的直流电源错误!未定义书签。4.设计总结错误!未定义书签。参照文献错误!未定义书签。附录错误!未定义书签。1 .课程设计目的通过对直流电动机不可逆调速系统的设计，巩固和提高学过的基础知识和专业知识，提高运用所学的知识进行独立思索和综合分析、处理实际问题时能力，培养掌握对日勺的思维措施和运用软件和硬件处理实际问题日勺基本技能。2 .课程设计规定2.1 技术数据与规定技术数据：直流电动机：型号：Z3

3、-71；额定功率/=IOZW;额定电压Gv=220V；额定电流n=55A;转速nN=I(MX)r/min；极数2p=4；电枢电阻Ra=0.5；电枢电感LD=7mH；励磁电压UL=220V；励磁电流=1.6A规定：调速范围。=10,静态率sm2次侧、二次侧绕组0相数S1=3UJ=(338013.7)kVA=5.6kVAS2=3U2I2=(311045)kVA14.S5kVA5=1(51+52)=(15.6+14.85)ZVA=15.3kVA考虑励磁功率2=(220x0.6)W=O.352W,取S=16kE4,S2=5.2kVAfS=15.6攵LA,Z1=14A,Z2=46A0晶闸管和整流管日勺选

4、择重要指合理0选择器件0额定电压和额定电流。晶闸管元件的额定电压晶闸管的额定电压Ujn=(2-3)Um=(2-3)62=(2-3)61IOV=539808V,取U7N=700V晶闸管的额定电流选择晶闸管额定电流的原则是必须使管子容许通过的J额定电流有效值/次不小于实际流过管子电流最大有效值即(3-8)(3-9)tn=L57T(Ay)1.57It上=上LL=K/rAV)1.571.57Id考虑1.52倍的裕量，K=O.3677(AV)=(I52)K.=(1.52)x0.367x55A=36.348.44，取=50Ao故选用型号为KP50-7晶闸管元件。晶闸管保护环节的计算交流侧过电压保护阻容保护

5、在变压器二次侧并联电阻R(Q)和电容C(F)进行保护，接线方式如图2所zjsOF=25F电容G日勺耐压1.5Um=1.52110V=233V故选用CZ7。-2型金属化纸介电容器，电容量20耐压250V。Rp7-9oIlO2v-77OA122.JI=JXX11L2=乙SIem5200VlO4=2叫l6=2-5020110106A=0.69APfi(34)/；R=(34)0.692X2.2W=3.1-4.2W因此，可选2.2C、5W0金属膜电阻。图2阻容保护接线方式压敏电阻RK的选择UlmA=1.32t/=1.32110V=202V通过查询有关产品参数目录，取电压为220V,通流量为5必，由此选用

6、My-220/5的压敏电阻作交流侧浪涌过电压保护。直流侧过电压保护GnM=l32t=1.32110V=202V故选用My-430/3压敏电阻作为直流侧过电压保护晶闸管两端的过电压保护晶闸管过电压保护参数估计值如表1所示。表1晶闸管过电压保护参数书估计值元件容量（八）51020501002005001000C(F)0.050.100.150.200.250.501.002.00Rg)10-20根据上面表格可以初步确定C?=0.2、TC2=20O电容耐压.5Um=1.56110V=566V。选CZ/。一2型金属化纸介电容，电容量0.22,耐压400V。Pr2=C优l(T6=5OO.22(3HO)2

7、1O6=0.8W取&=43C,IW金属膜电阻。过电流保护本系统除采用电流截止反馈环节做限流保护外，还设有与元件串联的迅速熔断器作过载和短路保护，用过流继电器切断故障电流。迅速熔断器日勺选择熔断器是同它保护的电路串联B,当该电路中发生过载或短路故障时，假如通过熔体日勺电流到达或超过某一定值，则熔体上产生的热量就会使其温度上升到熔体金属的熔点。于是，熔体自行熔断，并以此切断故障电流，对电路实行保护，迅速熔断器的断流时间短，保护性能很好，是目前应用最普遍的保护措施。通过晶闸管电流有效值为/=考=32 A故选用RLS-5O0熔断器，容体电流为5OA。过电流继电器日勺选择根据负载电流为55A，可选用吸引

8、线圈电流为IoOA日勺JLM-WZS型手动复位直流过电流继电器，整定电流可取L2555A=70A电抗器的参数计算使电流持续的临界电感量LK=0.695,取Zjmin=0.05Zj=0.05x55A=2.75A,则1.1=K,乌-=0.695-mH=27.SmH,2.75限制电流脉动日勺电感量C2=1.(M5,取Si=O.1,则L,=K,-=l.O5xmH=21mH,-2SiId0.155变压器漏电感量LrKt=3.9,取UM=5,则LT=Kr%XS=3.9H122m=o.397Hsftr100Ill10055实际串入电抗器电感量Ld已知电动机电感量为4=7”,则1.d=L1-(Ld+2L)=2

9、7.8-(7+0.78)20mH励磁电路元件的选择图3励磁电路接线方式励磁电压力=220V；励磁电流。=1.6A,电路接线方式如图3所示整流二极管耐压值与主电路晶闸管相似，故取700V,额定电流取=O查得K=O.367,则(AV)=(152)KI1=(1.52)X0.3671.6A=0.881.24可选用ZP型3A,700V二极管。3.3触发电路的选择与校验一般晶闸管是半控型电力电子器件。为了使晶闸管由阻断状态转入导通状态，晶闸管在承受正向阳极电压的同步，还需要在门极加上合适时触发电压。控制晶闸管导通的电路称为触发电路。触发电路常以所构成的重要元件名称进行分类，包括简朴触发电路、单结晶体管触发

10、电路、晶体管触发电路、集成电路触发器和计算机控制数字触发电路等。控制G77?、GTO.功率MoSFET、/G3T等全控型器件的通断则需要设置对应的驱动电路。基极（门极、栅极）驱动电路是电力电子主电路和控制电路之间的接口。采用性能良好的驱动电路，可使电力电子器件工作在较理想的开关状态，缩短开关时间，减少开关损耗。此外，许多保护环节也设在驱动电路或通过驱动电路来实现。触发电路与驱动电路是电力电子装置的重要构成部分。为了充足发挥电力电子器件日勺潜力、保证装置时正常运行，必须对的设计与选择触发电路与驱动电路。晶闸管卧J触发信号可以用交流正半周的一部分，也可用直流，还可用短暂的正脉冲。为了减少门极损耗，

11、保证触发时刻的精确性，触发信号常采用脉冲形式。晶闸管对触发电路日勺基本规定有如下几条：（1）触发信号要有足够的功率为使晶闸管可靠触发，触发电路提供时触发电压和触发电流必须不小于晶闸管产品参数提供B门极触发电压与触发电流值，即必须保证具有足够的触发功率。例如，KP50规定触发电压不不不小于3.5V,触发电流不不不小于1OOzzzA；KP200规定触发电压不不不小于4V,触发电流不不不小于200mA。但触发信号不许超过规定的门极最大容许峰值电压与峰值电流，以防损坏晶闸管的门极。在触发信号为脉冲形式时，只要触发功率不超过规定值，容许触发电压或触发电流09幅值在短时间内大大超过铭牌规定值。（2）触发脉冲必须与主回路电源电压保持同步为了保证电路日勺品质及可靠性，规定晶闸管在每个周期都在相似的相