带电流截止负反馈的转速单闭环直流调速系统设计
因此整流变压器的参数为：变比K=3.45，容量S=83.5KVA，联结方式为：⊿/Y。
3.2 主电路元器件的参数计算与选型
3.2.1 主电路结构选择
本设计采用桥式整流电路，其主要特点如下：输出电压高，纹波电压小，管子所承受的最大反向电压较低，电源变压器充分利用，效率高。晶闸管的导通顺序依次为VT1--VT2--VT3--VT4--VT5--VT6。
图3-1三相桥式全控整流电路
3.2.2晶闸管的额定参数计算
晶闸管的额定电压通常选取断态重复峰值电压UDRM和反向重复峰值电压URRM中较小的标值作为该器件的额定电压，考虑到要留有一定的裕量，一般取额定电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压的2～3倍；据有效值相等的原则，晶闸管的额定电流一般选取其通态平均电流的1.5～2倍。在三相桥式全控整流电路中，带纯阻性负载时，晶闸管两端承受的最小峰值为2U2；带反电动势负载时，晶闸管两端承受的最大正反向峰值为6U2；晶闸管的通态平均电流IVT=
1Id。
3则据UN=6UN(2～3)/2UN(2～3),I2=23Id,IVT=1Id,
3IVT(AV)= IVT/1.57(1.5～2)
在本设计中，晶闸管的额定电流IVT(AV)=167～334A
晶闸管的额定电压UN=539～1617V
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带电流截止负反馈的转速单闭环直流调速系统设计
3.2.3 平波电抗器的参数计算
在V-M系统中，脉动电流会增加电机的发热，同时也产生脉动转矩，对机械产生不利，为了避免或减轻这种影响，须采用抑制电流脉动的措施，在本设计中采用设置平波电抗器的方法。 Ud=2.34U2cos? Ud=UN=220V, 取?=0°
一般取I dmin 为电动机额定电流的5%-10%,这里取10% 则 U2=
Ud220??94.0171V
2.34cos02.34U20.693?94.0171??37.23mH Idmin0.1?17.5L=0.693?
3.2.4 整流装置的保护
与其他类型的电气设相比，晶闸管元件有很多优点，但是由晶闸管的伏安特性可知，元件的反向击穿电压较接近于运行电压，热时间常数小，因此过电压、过电流能力差，在短时间内的过电压、过电流都可能造成元件的发热损坏。为了使晶闸管可靠工作，必须设置保护装置。 （1）过电压保护
如图3-2所示，下图是常见的三相RC过电压抑制电路连接方式。 ①交流侧RC过电压保护的参数整定
据公式C1≥3×6×Io%×S1/ U1(一般取Io%=6.5%) =3×6×6.5×((85.5/3)×103/2202) =69μF
12U%R1=×2.3×U1/ S1×dLI%(一般取UdL%=5%)
o351=×2.3×(2202/ (85.5/3) ×103)×
6.53
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2 带电流截止负反馈的转速单闭环直流调速系统设计
=1.1Ω(取1Ω)
R1C1R2TRdc 图3-2三相RC过电压抑制电路
②直流侧RC过电压保护的参数整定 C2≥6×Io%×S2/ U22(一般取Io%=6.5%) =6×6.5×((81.5/3×103)/1102 =88μF
R2=2.3×U2/ S2×2UdL%Io%(一般取UdL%=5%)
5 6.5 =2.3×(1102/(81.5/3×103))× =0.9Ω（取1Ω） （2）过电流保护
①保护变压器的熔断器的选择
据式IN.FE=(1.5-2)I1.NF (式中，I1.NF为变压器的额定一次电流为75A) 熔体额定电流为IN.FE=(1.5-2)×75A=（112.5-150）A 所以应选熔断器的型号为RM20-200。 ②整流元件的快速熔断器的选择
据式IN= IVT(AV)/ 1.57(式中IVT(AV)取240A) 熔体额定电流为IN=240/1.57=152.8A 所以快速熔断器的型号为RLS-160。 3.2.5晶闸管的触发电路的选择
图3-3给出了常见的三相桥式全控整流电路的晶闸管的触发电路。
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CdeC2 带电流截止负反馈的转速单闭环直流调速系统设计
对于三相全控整流或调压电路，要求顺序输出的触发脉冲依次间隔60°。本设计采用三相同步绝对式触发方式。根据单相同步信号的上升沿和下降沿，形成两个同步点，分别发出两个相位互差180°的触发脉冲。然后由分属三相的此种电路组成脉冲形成单元输出6路脉冲，再经补脉冲形成及分配单元形成补脉冲并按顺序输出6路脉冲。本设计课题是三相全桥控桥整流电路中有六个晶闸管，触发顺序依次为：VT1—VT2—VT3—VT4—VT5—VT6，晶闸管必须严格按编号轮流导通，6个触发脉冲相位依次相差60O，可以选用3个KJ004集成块和一个KJ041集成块，即可形成六路双脉冲，再由六个晶体管进行脉冲放大，就可以构成三相全控桥整流电路的集成触发电路如图3-3。
四、带电流截止负反馈的闭环直流调速
系统控制电路的设计
图3-3三相桥式全控整流电路的集成触发控制电路
4.1控制电路的结构选择
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带电流截止负反馈的转速单闭环直流调速系统设计
图4-1所示是一个带电流截止负反馈的无静差的直流调速系统，采用比例积分调节器一实现无静差，采用电流截止负反馈来限制动态过程的冲击电流。TA为检测电流的交流互感器，经整流后得到电流反馈信号Ui。当电流超过截止电流Idcr时，Ui高于稳压管VS的击穿电压，使晶体三极管VBT导通，则PI调节器的输出电压Uc接近于零，电力电子变换器的输出电压Ud急剧下降，达到限
*流的目的。改变Un即可调节电动机的转速。
VSVTR1C1UiTALIdUd+RP1U*nR0R0-++UcMn-Rbal++TGTGUn-RP2-
图4-1无静差直流调速系统原理图
如图4-2所示，上述无静差调速系统的理想静特性如图实线所示。
nmaxn1n2OIdcr
图3-2 带电流截止的无静差直流调速系统的静特性
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