KW直流电动机不可逆调速系统

1、2004 级电气工程专业电力拖动自动控制系统课程设计第五组课程设计题目：10KW直流电动机不可逆调速系统课程： 电力拖动自动控制系统专业： 电气工程及其自动化指导老师： 华*组员：郑 *李*张*江*日期：2007 年 12 月 24 日星期一1 / 6课题： 10KW直流电动机不可逆调速系统一、技术数据：直流电动机：型号：71 、额定功率=10KW 、=220V、 额定电流=55A=1000r/min、极数 2P=4、电枢电阻=0.5、电枢电感=7mH励磁电压=220V、励磁电流=1.6A。二、要求调速范围 D=10、S=15%、电流脉动系数10%、设计中几个重点说明三、主电路选择与参数计算1

2、、主电路选择原则：一般整流器功率在4KW 以下采用单向整流电路，4KW 以上采用三相整流。2、参数计算包括整流变压器的参数计算、整流晶闸管的型号选择、保护电路的说明，参数计算与元件选择，平波电抗器电感量计算。设计方案1.1 直流电动机型号： 71 、额定功率=10KW 、额定电压=220V 、额定电流=55A转速=1000r/min 、极数 2P=4、电枢电阻=0.5、电枢电感=7mH励磁电压=220V、S=15%、励磁电流=1.6A。1.2 电动机供电方案据题意采用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可逆系统，所以可选用三相半控桥整流电路

3、。电动机的额定电压为 220V，若用电网直接供电，会造成导通角小，电流脉动大，并且功率因数抵，因此，还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。反馈方式选择原则应是满足调速指标要求的前提下，选择最简单的反馈方2 / 6案。1.3 反馈方式的选择负载要求 D 10，S15，则系统应满足的转速降电动系数：该直流电动机固有转速降故采用电压闭环控制系统，控制系统电压放大倍数1.4 直流调速系统框架图系统框架图如图1 所示：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 主电路计算的计算其中：则A ：电路参数0.4 1.17 2.34B ：电

4、网电压波动系数0.91.05：安全裕量3 / 6，取电压比：一次电流 I1 和二次电流 I2 的计算已知全波整流电路中变压器容量的计算，晶闸管整流电路如图2 所示：RRRT300VFUCCCFUFU200VaiC RC RC RRVRVRVRRRCCCFUFUFU图 2 晶闸管电路1.6 晶闸管元件的选择晶闸管的额定电压，取。晶闸管的额定电流4 / 6取整流二极管同上1.7 晶闸管保护环节的计算交流侧过电压保护阻容保护，选、耐压 700V，取压敏电阻的选择直流侧过电压保护选用的压敏电阻作直流侧过电压保护。晶闸管及整流二极管两端的过电压保护由参考文献上获得晶闸管过电压保护参数估计值如下：元件容量

5、 A ）5102050100200500C）0.050.100.150.200.250.501.00R）1020依据上面表格可以初步确定、过电流保护交流侧快速熔断器的选择5 / 6由于,考虑到电动机启动瞬间电流较大，熔断器的选取依据原则可以选用额定电压为300V，额定电流为 120A 熔断器。元件端快速熔断器的选择由于,为了减少元件的多样性便于设计和安装，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 平波电抗器电阻计算=0.024按电流连续要求的电感量：式中，。对于三相桥式全控电路1.82 平波电抗器电感量计算法一、 L =rl =0.5x7mh=17.2mH法二、式中，为最低次谐波电压