2.3 平波电抗器电感的计算
为了使负载得到平滑的直流,通常在整流输出端串入带有气隙铁心的电抗器,也称平波电抗器。这里主要计算在保证负载电流连续和输出电流脉动系数达到一定要求的条件下所需的平波电抗器电感量。
图2-3 平波电抗器
对于直流电动机负载的可控整流电路,为了使直流电动机在最轻负载下(量为:
查表得
,取
),也能工作在其机械特性的电流直线段上,要求电枢回路的临界电感
,则
式中:
——与整流电路形式有关的系数,查表可得。
——最小负载电流,常取电动机额定电流的5%~10%计算。
3. 保护电路的设计
在电力电子器件电路中,除了电力电子器件参数要选择合适外,还应采用合适的过电压保护,过电流保护等。
3.1
3.1.1
过电压保护及其计算
交流侧过电压保护措施——阻容吸收
阻容保护,即在变压器二次侧并联电阻和电容进行保护,通常采用三角形接法,如图2-4所示。
图2-4 交流侧阻容吸收环节
其电容、电阻的计算及选择: 1) 电容C
电容C的耐压
式中 S——变压器容量(AV);
——变压器二次侧相电压有效值(V);
——变压器励磁电流百分数,10-100Kv·A的变压器,对应的;
——阻容两端正常工作时交流电压峰值(V)。
由公式计算出的电容量一般偏大,所以这里选CZJD-2型电容器,电容量50
,耐压250V。 2) 电阻R
式中
;
这里选2Ω、25W的电阻。
——变压器的短路比,10-100kV·A的变压器,对应的
3.1.2
晶闸管两端的过电压保护措施
抑制晶闸管的关断过电压一般采用在晶闸管两端并联阻容保护电路的方法,如图2-5所示。
VT
图2-5 晶闸管两端阻容保护电路接法
CR电容耐压可选加在晶闸管两端工作电压峰值
电容C的耐压
的1.1-1.5倍。
阻容保护的数值一般根据经验选定,这里根据晶闸管的额定电流选:
,耐压800V。
选CZJD-2型电容器,电容量0.2
取
,1.5W金属膜电阻。
3.2 过电流保护
采用快速熔断器(简称快熔)是电力电子装置中最有效,应用最广泛的一种过电流保护措施,如图2-6所示。
VT3ug3VT5ug5WVUVT4ug4VT6ug6 图2-6 快速熔断器的接法
在选择快速熔断器时应考虑:
1、快速熔断的额定电压应大于线路正常工作电压的有效值。
2、快速熔断熔体的额定电流通过的电流有效值,即:
应小于。同时又应大于正常运行时晶闸管
而
故选择熔断器的型号为RL2-70,熔体电流为70A。
第三章 电流、转速调节器的设计
先选择调节器的结构,以确保系统稳定,同时满足所需要的稳态精度。再选择调节器的参数,以满足动态性能指标。
设计多环控制系统的一般原则是:从内环开始,一环一环地逐步向外扩展。在这里是:先从电流环人手,首先设计好电流调节器,然后把整个电流环看作是转速调节系统中的一个环节,再设计转速调节器。
双闭环调速系统的动态结构图绘于图3-1,其中的滤波环节 包括电流滤波、转速滤波和两个给定。由于电流检测信号中常含有交流分量须加低通滤波,其滤波时间常数Toi按需要选定。滤波环节可以抑制反馈信号中的交流分量,但同时也给反馈信号带来延滞。为了平衡这一延滞作用,在给定信号通道中加人一个相同时间常数的惯性环节,称作给定滤波环节。其意义是:让给定信号和反馈信号经过同样的延滞,使二者在时间上得到恰当的配合,从而带来设计上的方便。
-U*nTons+11ETls+11/R+-ASRTois+11+ACRUc-Tss+1KsUd0+?Tois+1+Id-IdLRTmS1CenTons+1?图3-1 双闭环直流调速系统的动态结构图
由测速发电机得到的转速反馈电压含有电机的换向纹波,因此也需要滤波,滤波时间常数用Ton表示 。根据和电流环一样的道理,在转速给定通道中也配上时间常数为Ton的给定滤波环节。
1. 电流调节器的设计
1.1 确定时间常数
1) 整流滤波时间常数Ts,三相桥式电路的平均失控时间Ts=0.0017s; 2) 电流滤波时间常数Toi,三相桥式电路每个波头的时间是3.33ms,为了
电力拖动自动控制系统课程设计(电气工程)
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