三相橋式全控整流電路有環(huán)流可逆課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　《電力電子變流技術(shù)》</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</b></p><p>　　題 目三相橋式全控整流電路有環(huán)流可逆直流電力拖動(dòng)系統(tǒng)</p><p>　　姓 名 XXX 學(xué)號(hào) XX </p><p>　　指導(dǎo)教師 苗滿香 職稱 高級(jí)工程師 </p&

2、gt;<p>　　二О 一二 年 六 月 十 日</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)簡(jiǎn)介</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目：三相橋式全控整流電路有環(huán)流可逆直流電力拖動(dòng)系統(tǒng)</p><p><b>　　設(shè)計(jì)條件：</b></p><p>　　電網(wǎng)：380V，50Hz；</p

3、><p>　　直流電動(dòng)機(jī)額定功率22Kw、額定電壓400V、額定電流60.9A、額定轉(zhuǎn)速3600r/min；</p><p>　　變壓器漏感：0.5mH。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)：</b></p><p>　　電源變壓器參數(shù)的計(jì)算；</p><p><b>　　晶閘管的選型；&

4、lt;/b></p><p><b>　　平波電抗器的計(jì)算；</b></p><p>　　控制角移相范圍的計(jì)算；</p><p><b>　　最小逆變角的計(jì)算；</b></p><p><b>　　主電路圖的設(shè)計(jì)。</b></p><p><

5、b>　　設(shè)計(jì)要求：</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)條件計(jì)算晶閘管可能流過(guò)的最大有效電流，選擇晶閘管的額定電流；分析晶閘管可能承受到的最大正向、反向電壓，選擇晶閘管的額定電壓；</p><p>　　計(jì)算電源變壓器變比，容量；</p><p>　　計(jì)算平波電抗器的電感值，保證電流連續(xù)；</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)條件，計(jì)

6、算換相重疊角，最小逆變角，最小控制角，取得控制角移相范圍；</p><p>　　畫出完整的主電路圖。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　2.1 選擇晶閘管的額定電流</p><p>　　因?yàn)樽畲筘?fù)載平均電流應(yīng)當(dāng)在電動(dòng)機(jī)額定電流的1.5倍~2倍之間選擇，這里取2，則二次回路中負(fù)載的最大平均電

7、流為=2=260.9A=121.8A；</p><p>　　則在以下計(jì)算中近似認(rèn)為二次回路負(fù)載電流A；</p><p>　　流過(guò)晶閘管的最大平均電流為=40.6A；</p><p>　　最大有效值=70.323A；</p><p>　　由于晶閘管的過(guò)載能力比一般電磁器件小，因而要選用晶閘管的通態(tài)平均電流為其實(shí)際正常平均值的1.5~2.0倍，使

8、之有一定的安全裕量，這里取2，</p><p>　　故=89.584A；</p><p>　　按照標(biāo)準(zhǔn)，取晶閘管額定電流=100A。</p><p>　　2.2 變壓器二次側(cè)電壓有效值的計(jì)算</p><p>　　由于變壓器漏抗的影響，在晶閘管換相的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生換相壓降，且三相橋電路m=6，則：</p><p><

9、;b>　　=18.27V</b></p><p>　　由負(fù)載情況可知：電動(dòng)機(jī)的額定電壓為400V，若使電動(dòng)機(jī)正常工作，則</p><p>　　由于電路中存在的平波電抗器可視為電感性負(fù)載，故電流是連續(xù)的，在三相橋電路中有：</p><p>　　=2.34cos，所以=/2.34 cos</p><p>　　忽略換相壓降，，然后

10、令得出,考慮到余量的問(wèn)題，取。</p><p>　　接著就要對(duì)的值進(jìn)行估算，考慮篇幅的限制，詳細(xì)的計(jì)算只好在下面進(jìn)行，這里只取其中的四組數(shù)據(jù)，具體如下:</p><p>　　若時(shí)，即裕量為250:</p><p><b>　　由</b></p><p><b>　　因， 則，即；</b></p

11、><p>　　則最小逆變角：（為晶閘管關(guān)斷時(shí)間電角度取，為安全裕量角?。瑵M足在之間。</p><p>　　在晶閘管的可逆直流拖動(dòng)系統(tǒng)中，一般取。這里取看是否滿足電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行條件：，即是否滿足，計(jì)算可知此時(shí)滿足條件。</p><p>　　若恰好達(dá)到電動(dòng)機(jī)的額定電壓，即，帶入，可得：，這時(shí)滿足要求，但裕量太大會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)精度不高，應(yīng)適當(dāng)減小的裕量。</p>

12、<p>　　若時(shí)，即裕量為249：</p><p><b>　　同理：</b></p><p><b>　　因， 則，即；</b></p><p>　　則最小逆變角，滿足在之間。</p><p>　　同樣地取看是否也滿足，即是否滿足，經(jīng)計(jì)算可知滿足條件。</p><p&

13、gt;　　若恰好達(dá)到電動(dòng)機(jī)的額定電壓，即，帶入，可得：，這時(shí)滿足要求，但還應(yīng)適當(dāng)減小的裕量。</p><p>　　若時(shí)，即裕量為248；</p><p>　　則 </p><p><b>　　因，則，即；</b></p><p>　　則最小逆變角，滿足在之間。</p>

14、<p>　　仍舊取，看是否滿足，即是否滿足，此時(shí)滿足條件。</p><p>　　若恰好達(dá)到電動(dòng)機(jī)的額定電壓，即，帶入，可得：，這時(shí)滿足要求，但還應(yīng)適當(dāng)減小的裕量。</p><p>　　若時(shí)，取裕量為247：</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　因， 則，即，<

15、/b></p><p>　　則最小逆變角，不滿足在之間。</p><p>　　結(jié)論：由上述分析可知隨著的減小，雖然裕量會(huì)減小，系統(tǒng)精度會(huì)提高，但越來(lái)越大，不再滿足在之間。所以考慮和的限制以及換相壓降的影響后，在滿足負(fù)載要求的前提下，我們最終取，此時(shí)，，。</p><p>　　2.2 選擇晶閘管的額定電壓</p><p>　　晶閘管可能承

16、受的最大正向電壓為1097V；</p><p>　　晶閘管可能承受的最大反向電壓為—1097V ；</p><p>　　考慮電壓要用2~3倍的余量（在此取2倍），按照標(biāo)準(zhǔn)晶閘管的額定電壓選為2200 V。</p><p>　　2.3 變壓器的參數(shù)</p><p>　　根據(jù)，可以得到變比為n= ； </p><p>　　

17、二次側(cè)最大有效電流的計(jì)算：0.81699.4A；</p><p><b>　　容量的計(jì)算：； </b></p><p>　　按照標(biāo)準(zhǔn)并考慮到變壓器的實(shí)際情況選擇容量為160KVA的變壓器。</p><p>　　2.4 平波電抗器的計(jì)算</p><p>　　為了保證電流的連續(xù)，一般在電路中要增加平波電抗器，平波電抗器要選

18、擇合適的電感值從而保證電流的連續(xù)。</p><p>　　對(duì)于三相橋式全控整流電動(dòng)機(jī)負(fù)載的系統(tǒng)，當(dāng)負(fù)載電流為最小臨界值時(shí)，為保證電流的連續(xù)，電樞回路中應(yīng)有的電感量（mH），其中最小電流一般取得電動(dòng)機(jī)額定值的5%—10%（這里取得為5%），即，代入公式中可得到mH。</p><p>　　2.5控制角移相范圍</p><p><b>　　由2.2知：；</

19、b></p><p>　　又因?yàn)橐ＷC系統(tǒng)可逆，所以控制角的范圍是[，）。</p><p>　　主電路圖的設(shè)計(jì)及波形圖的繪制</p><p>　　主電路的設(shè)計(jì)如圖3-1：</p><p>　　圖3-1三相橋式全控整流電路有環(huán)流可逆系統(tǒng)主電路圖</p><p>　　波形圖如圖3-2（a）（b）所示：</p&g

20、t;<p><b>　?。╝）整流波形 </b></p><p><b>　?。╞）逆變波形</b></p><p>　　圖3-2三相橋式全控整流時(shí)有環(huán)流可逆電路的波形</p><p><b>　　四．設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)使我對(duì)三相橋

21、式全控整流電路有環(huán)流可逆直流拖動(dòng)系統(tǒng)有了更深刻的理解，認(rèn)識(shí)到控制角、逆變角、換相重疊角和變壓器二次側(cè)電壓之間是相互影響的，必須綜合考慮。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我也遇到了很多難題，但通過(guò)與別人交流，查閱書(shū)籍，請(qǐng)教老師，這些難題基本得到了解決。由于知識(shí)的局限性和對(duì)理論知識(shí)應(yīng)用的生疏，這次設(shè)計(jì)肯定是有不足的，但我相信，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)已學(xué)的知識(shí)有了重新的認(rèn)識(shí)和理解，這才是最重要的。</p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)不僅僅