课程设计
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
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：一71、额定功率匚=10KW、Zl=220V、额定电流=55A
-=1000r/min、极数2P=4电枢电阻_l=0.5Q、电枢电感—=7mH
励磁电压Zj=220V、励磁电流耳=1.6Ao
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、 主电路选择原则：一般整流器功率在采用三相整流。
2、参数计算包括
4KW以下采用单向整流电路,4KW以上
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。
1.1 直流电动机
型号： 一71、额定功率 =10KW、额定电压=55A
=220V、额定电流
转速匚=1000r/min、极数2P=4、电枢电阻 _l =0.5Q、电枢电感“ =7mH
励磁电压」=220V、S<=15%、励磁电流 引=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。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
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案。
1.3反馈方式的选择
负载要求D=10,SW15%，贝U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:
图1直流调速系统框架图
1.5主电路计算
1.5.1U2的计算
1.5.2一次电流11和二次电流12的计算
已知全波整流电路中
1.5.3变压器容量的计算
晶闸管整流电路如图2所示:
| |
1.6晶闸管元件的选择
1.6.1晶闸管的额定电压
1.6.2晶闸管的额定电流
整流二极管同上
1.7晶闸管保护环节的计算
1.7.1交流侧过电压保护
1.7.1.1阻容保护
，选R、耐压700V
1.7.1.2 压敏电阻1 的选择
1.7.1.3 直流侧过电压保护
选用---------1的压敏电阻作直流侧过电压保护1.7.1.4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＜A） | 5 | 10 | 20 | 50 | 100 | 200 | 500 |
C＜回） | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.50 | 1.00 |
Rv 呂） | 10 ?20 | ||||||
依据上面表格可以初步确定 | ——I | 、— |
1.7.2过电流保护
1.721交流侧快速熔断器的选择
由于 丨，考虑到电动机启动瞬间电流较大，熔断器的选取依据
.一II 原则可以选用额定电压为300V，额定电流为120A熔断器。
1.722元件端快速熔断器的选择
由于 | 1 | ，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
1.81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 二!
1.82 平波电抗器电感量计算
法一、L=rl =0.5x7mh=17.2mH
式中，工 为最低次谐波电压幅值；法二、
E=6匸=300I;匸为电流脉动系数，要求匸=0。05;三相桥式电路习|=0.45。
故平波电抗器电感选为18mH。