交直流课程设计(十机架连轧分部传动直流调速系统的(编辑修改稿)

交直流课程设计(十机架连轧分部传动直流调速系统的(编辑修改稿)内容摘要：

许通过的额定电流有效值TNI 大于实际流过管子电流最大有效值 TI [8]，即 10 TAVTTN III  )( 或 )( TAVT II = ddII=KdI （ 38） 考虑（ ～ 2）倍的裕量 BKII dAVT )2~()(  （ 39） 式中 K= TI /（ dI ） 电流计算系数。 此外，还需注意以下几点： ①当周围环境温度超过 +40℃时，应降低元件的额定电流值。 ②当元件的冷却条件低于标准要求时，也应 降低元件的额定电流值。 ③关键、重大设备，电流裕量可适当选大些。 表 52 整流变压器的计算系数（电感负载） 计算系数 负载形 式 单相桥 式 三相半 波 三相半控桥 Kfb 电阻负 载 Kfb 电感负 载 由表查得 K=，考虑 ～ 2 倍的裕量 BKII dAVT )2~()(  （ 310） = 6 )2~(  A = ~ A 取 )(AVTI =30A。 故选晶闸管的型号为 KP307。 （ 2）、晶闸管的额定电压 晶闸管实际承受的最大峰值电压 TNU ，乘以（ 2～ 3）倍的安全裕量，参照标准电压等级，即可确定晶闸管的额定电压 TNU ，即 mTN UU )3~2( 整流电路形式为三相全控桥，查表得 26UUm  ，则 mTN UU )3~2( = 26)3~2( U = 1226)3~2(  V= ~ V （ 37） 取 TNU =800V。 11 （三）、 晶闸管保护环节的计算 晶闸管有换相方便，无噪音的优点。 设计晶闸管电路除了正确的选择晶闸管的额定电压、额定电流等参数外，还必须采取必要的过电压、过电流保护措施。 正确的保护是晶闸管装置能否可靠地正常运行的关键。 （ 1）、过电压保护 以过电压保护的部位来分，有交流侧过压保护、直流侧过电压保护和器件两端的过电压保护三种。 【 1】交流侧过电压保护 阻容保护 即在变压器二次侧并联电阻 R 和电容 C 进行保护。 本系统采用 DY 连接。 S=, U2=122V Iem 取值：当 S≥ 10KVA 时，取 Iem=4KVA。 26 USIC em=23 12 181。 F= 耐压≥ = 122 2 = 选取 30181。 F,耐压 的 CZDJ2 型金属化纸介电容器。 取 shU =5KV， emshIUSUR  = 32  Ω =，取 3Ω 6102  Cc fCUI  = 61012230502  = RIP RR 2)4~3( = )4~3( 2  W= ~ W 选取 3 、 14W 的金属膜电阻。 压敏电阻的计算 21 UU MA  =  V= 流通量取 5KA。 选 MY31240/5 型压敏电阻。 允许偏差 +10％（ 264V）。 【 2】直流侧过电压保护 直流侧保护可采用与交流侧保护相同保护相同的方法，可采用阻容保护和压敏电阻保护。 但采用阻容保护易影响系统的快速性，并且会造成 dtdi/ 加大。 因 此，一般不采用阻容保护，而只用压敏电阻作过电压保护。 NMA UU )~(1  =(～ ) 230V=414～ 460V 选 MY31440/5 型压敏电阻。 允许偏差 +10％（ 484V）。 【 3】晶闸管及整流二极管两端的过电压保护 查下表： 12 表 31 阻容保护的数值一般根据经验选定 晶闸管额定电流 /μ A 10 20 50 100 200 500 1000 电容 /μ F 1 2 电阻 /Ω 100 80 40 20 10 5 2 抑制晶闸管关断过电压一般采用在晶闸管两端并联阻容保护电路方法。 电容耐压可选加在晶闸管两端工作电压峰值 mU 的 ～ 倍。 由上表得 C=， R=10Ω， 电容耐压≥ mU = U = 6 122= （ 2）、 过电流保护 直流侧快速熔断器 :容体额定电流 IkRZ=*= 交流侧快速熔断器 :容体额定电流 IKRJ=*39= 晶闸管元件串联快速熔断器 : 容体额定电流IkIKR=*30= 总电源快速熔断器 :容体额定电流 IKRD=*= （四）、平波电抗器的计算 为了使直流负载得到平滑的直流电流，通常在整流输出电路中串入带有气隙的铁心电抗器 dL ，称平波电抗器。 其主要参数有流过电抗器的电流一般是已知的， 因此电抗器参数计算主要是电感量的计算。 【 1】算出电流连续的临界电感量 1L 可用下式计算，单位 mH。 min211dIUKL  （ 311） 式中 1K 为与整流电路形式有关的系数，可由表查得； inIdim 为最小负载电流，常取电动机额定电流的 5％～ 10％计算。 计算系数 三相全控桥 fd/HZ 300 Su Kl KT 13 根据本电路形式查得 1K = 所以 inIdim = dI = = min211dIUKL  =  mH= 【 2】限制输出电流脉动的临界电感量 2L 由于晶闸管整流装置的输出电压是脉动的，因此输出电流波形也是脉动的。 该脉动电流可以看成一个恒定直流分量和一个交流分量组成。 通常负载需要的只是直流分量，对电动机负载来说，过大的交流分量会使电动机换向恶化和铁耗增加，引起过热。 因此，应在直流侧串入平波电抗器，用来限制输出电流的脉动量。 平波电抗器的临界电感量 2L （单位为 mＨ）可用下式计算 diISUKL 222  （ 312） 式中 2K －系数，与整流电路形式有关， iS －电流最大允许脉动系数，通常三相电路 iS ≤（ 5～ 10）％。 根据本电路形式查得 2K =, 所以 NiISUKL 222  = %10  = 【 3】电动机电感量 DL 和变压 器漏电感量 TL 电动机电感量 DL （单位为 mH）可按下式计算 3102  NDdD pnIUKL （ 313） 式中 DU 、 NI 、 n－直流电动机电压、电流和转速，常用额定值代入； p－电动机的磁极对数； DK －计算系数。 一 般无补偿电动机取 8～ 12，快速无补偿电动机取 6～ 8，有补偿电动机取 5～ 6。 本设计中取 DK =DU =230V、 NI =、 n=1450r/min、 p=1 14 3102 NDdD pnIUKL = 2308  mH = 变压器漏电感量 TL （单位为 mH）可按下式计算 DshTT IUUKL 10 0 2 （ 314） 式中 TK －计算系数，查表可得 shU －变压器的短路比，一般取 5%～ 10%。 本设计中取 TK =、 shU = 所以 TL =  mH = 【 4】实际串入平波电抗器的电感量 考虑输出电流连续时的实际电感量：   )2(,m a x 121  TDd LLLLL mH （ 315） 【 5】 电枢回路总电感 : TDd LLLL 21  =＋ ＋ 2 mH = （五）、励磁电路元件的选择 整流二极管耐压与主电路晶闸管相同，故取 700V。 额定电流 （取 错误 !未找到引用源。 =0） 可查得 K=， )(AVDI = f)2~( KI =(～ 2) =～ 可选用 ZP 型 3A、 700V 的二极管。 R 错误 !未找到引用源。 为与电动机配套的磁场变阻器，用来调节励磁电流。 为实现弱磁保护，在磁场回路中串入了欠电流继电器 KA ，动作电流通过 R 错误 !未找到引用源。 调整。 根据额定励磁电流 错误 !未找到引用源。 =，可选用吸引线圈电流为 的 JL1411ZQ 直流欠电流继电器。 （六） 继电器 接触器 控制电路设计 为使电路工作更可靠，总电路由自动开关引入，由于变压器一次侧电流 AI  ，故可选 CM1100H 型断路器，其脱扣额定电流为 85A。 15 用交流接触器来控制主电路通断，由于 2I = ,故可选 . 在励磁回路中，串联吸引线圈电流为 的 JL1411ZQ 直流欠电流继电器，吸引电流可在 3/10～ 65/100 范围内调节，释放电流在 1/10～ 2/10 范围内调节。 选用 AL1822Y 型按扭，启动按扭用绿色 ，并带有工作指示灯，停止按扭用红色。 选用 XDX2 型红色指示灯。 图 3— 1 主电路图电路 16 四、触发电路选择 选用集成六脉冲触发器电路模块，其电路如电气原理总图所示。 从产品目录中查得晶闸管的触发电流为 GTI ＜ 250mA,触发电压VVGT 3。 由已知条件可以计算出 VnU nm a x*   ， VIU d。