串級調速畢業(yè)設計論文

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　串級調速系統(tǒng)是在轉子回路中串入附加電動勢，以改變轉差率來實現(xiàn)調速。串入附加電動勢而增加的轉差功率，回饋給電網或者回饋到電動機軸上使系統(tǒng)有較高的運行效率。它能實現(xiàn)無級平滑調速，低速時機械特性也比較硬。特別是晶閘管低同步串級調速系統(tǒng)，技術難度小，性能比較完善。</p><p>　　本設計介紹了一種雙閉環(huán)控制

2、的串級調速系統(tǒng)，對系統(tǒng)的工作原理、組成及動態(tài)結構作了較為詳細的論述，分析了交流串級調速系統(tǒng)工作時的主要特征，并據此對其與正常接線或轉子回路串電阻調速時的效率做了一般性的定性分析和比較。針對傳統(tǒng)串級調速系統(tǒng)總功率因素低這一主要缺點. 分析了一種轉子側加短路開關的串級調速系 。 轉子側加短路開關的串級調速系統(tǒng)因能充分利用電機自然工作狀態(tài)功率因數(shù)高的特性，在帶恒轉矩負載時功率因數(shù)有一定程度的提高分析了一種轉子側加短路開關的串級調速系 。<

3、;/p><p>　　本設計報告首先根據設計要求確定調速方案和主電路的結構型式，主電路和閉環(huán)系統(tǒng)確定下來后，對電路各元件參數(shù)的計算和器件選型，包括整流變壓器、整流元件、平波電抗器、保護電路以及電流和轉速調節(jié)器參數(shù)計算，從而達到設計要求。</p><p>　　關鍵詞：串級調速 ；閉環(huán)控制；功率因數(shù)；整流電路 ；</p><p><b>　　逆變</b>

4、</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The cascade velocity modulation system is the string enters the additional EMF in the rotor return route, changes the sliding to realize the veloci

5、ty modulation.The string enters slips the power which the additional EMF increases, the back coupling for the electrical network or the back coupling to the electrically operated engine shaft on enable the system to have

6、 the high operating efficiency. It can realize the stepless smooth velocity modulation, when the low speed the physical characteristi</p><p>　　This design introduced one kind of double closed-loop control ca

7、scade velocity modulation system, to the system principle of work, the composition and the dynamic structure has made a more detailed elaboration, has analyzed time the exchange cascade velocity modulation system work ma

8、in characteristic, according to the above and has made the general qualitative analysis to it with the normal wiring or time the rotor return route string resistance velocity modulation efficiency and compares. Lower<

9、/p><p>　　This design report first the basis design request determination velocity modulation plan and the main circuit structure pattern, after the main circuit and the closed-loop system determine, to electric

10、 circuit various parts parameter computation and component shaping, including rectification transformer, rectifier cell, flat wave reactor, protection circuit as well as electric current and rpm control parameter computa

11、tion, thus meets the design requirements.</p><p><b>　　1.緒論</b></p><p>　　現(xiàn)代工業(yè)的電力拖動一般都要求局部或全部的自動化，因此必然要與各種控制元件組成的自動控制系統(tǒng)聯(lián)系起來，而電力拖動則可視為自動化電力拖動系統(tǒng)的簡稱。在這一系統(tǒng)中可對生產機械進行自動控制。</p><p&g

12、t;　　隨著近代電力電了技術和計算機技術的發(fā)展以及現(xiàn)代控制理論的應用，自動化電力拖動正向著計算機控制的生產過程自動化的方向邁進。以達到高速、優(yōu)質、高效率地生產。在大多數(shù)綜合自動化系統(tǒng)中，自動化的電力拖動系統(tǒng)仍然是不可缺少的組成部分。另外，低成本自動化技術與設備的開發(fā)，越來越引起國內外的注意。特別對于小型企業(yè)，應用適用技術的設備，不僅有益于獲得經濟效益，而且能提高生產率、可靠性與柔性，還有易于應用的優(yōu)點。自動化的電力拖動系統(tǒng)更是低成本自動

13、化系統(tǒng)的重要組成部分。</p><p>　　通常把電力電子技術分為電力電子器件制造技術和變流技術兩個分支。變流技術也稱為電力電子器件的應用技術，它包括用電力電子器件構成各種電力變換電路和對這些電路進行控制的技術，以及由這些電路構成電力電子裝置和電力電子系統(tǒng)的技術。</p><p>　　控制理論廣泛用于電力電子技術中，它使用電力電子裝置和系統(tǒng)的性能不斷滿足人們日益增長的各種需求。電力電子技術

14、可以看成是弱電控制強電的技術，是弱電與強電這兩者的結合。自動控制理論則是實現(xiàn)這種結合的一條強有力的紐帶。另外，控制理論和自動化技術密不可分，而電力電子裝置則是自動化技術的基礎元件和重要支撐技術。 </p><p>　　目前在發(fā)達國家中，很多直流調速已經被交流調速所取代，從而避免了直流電動機換向困難、維修不便等缺點。世界上有60％左右的發(fā)電量是通過電動機消耗的。據統(tǒng)計，我國各類電動機的裝機容量已超過4億kW，其中

15、異步電動機約占90％，拖動風機、水泵及壓縮機類機械的電動機約1.3億kW。在目前4億kW的電動機負載中，約有50％的負載是變動的，其中的30％可以使用電動機調速。因此，就目前的市場容量考慮，約有6000萬kW的調速電機市場。電動機只有在額定負載下運行效率才高，由于安全等方面的考慮，電動機常常處于低效運行狀態(tài)。因此，電機調速節(jié)能一直被廣泛關注。風機和泵類采用電動機調速裝置來代替閥門和擋板調節(jié)流量,有明顯節(jié)電效果。這是因為由交流電動機驅動的

16、風機和泵類都是平方轉矩負載。它們的流量與轉速成正比、壓力與轉速的平方成正比，功率與轉速的立方成正比。即電機轉速降低1/2時，所需功率降至原來的1/8，由此可見調速節(jié)能的重要意義。 </p><p>　　1.1主電路方案的確定</p><p>　　采用單閉調速系統(tǒng)可以在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下實現(xiàn)轉速無靜差。但是，如果對系統(tǒng)的動態(tài)性能要求較高，若采用轉速負反饋和PI調節(jié)器的單閉環(huán)調速系統(tǒng)雖然可以

17、在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的條件下實現(xiàn)轉速無靜差，不過當對系統(tǒng)的動態(tài)性能要求較高，例如要求快速起制動，突加負載動態(tài)速降小等等，單閉環(huán)系統(tǒng)難以滿足要求，因為在單閉環(huán)系統(tǒng)中不能完全按照需要來控制動態(tài)過程的電流或轉矩，在單閉環(huán)調速系統(tǒng)中，只有電流截止負反饋環(huán)節(jié)是專門用來控制電流的，但它只是在超過臨界電流值以后，靠強烈的負反饋作用限制電流的沖擊，并不能很理想地控制電流的動態(tài)波形，當電流從最大值降低下來以后，電機轉矩也隨之減少，因而加速過程必然拖長。<

18、/p><p>　　若采用雙閉環(huán)調速系統(tǒng)，則可以近似在電機最大電流（轉矩）受限的條件下，充分利用電機的允許過載能力，使電力拖動系統(tǒng)盡可能用最大的加速度起動，到達穩(wěn)態(tài)轉速后，又可以讓電流迅速降低下來，使轉矩馬上與負載相平衡，從而轉入穩(wěn)態(tài)運行，此時起動電流近似呈方形波，而轉速近似是線性增長的，這是在最大電流（轉矩）受到限制的條件下調速系統(tǒng)所能得到的最快的起動過程。采用轉速電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)，在系統(tǒng)中設置了兩個調節(jié)器，分別調

19、節(jié)轉速和電流，二者之間實行串級聯(lián)接，這樣就可以實現(xiàn)在起動過程中只有電流負反饋，而它和轉速負反饋不同時加到一個調節(jié)器的輸入端，到達穩(wěn)態(tài)轉速后，只靠轉速負反饋，不靠電流負反饋發(fā)揮主要的作用，這樣就能夠獲得良好的靜、動態(tài)性能。</p><p>　　與帶電流截止負反饋的單閉環(huán)系統(tǒng)相比，雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的靜特性在負載電流小于時表現(xiàn)為轉速無靜差，這時，轉速負反饋起主調作用，系統(tǒng)表現(xiàn)為電流無靜差。得到過程中表現(xiàn)出很快的動態(tài)跟隨性

20、，在動態(tài)抗擾性能上，表現(xiàn)在具有較強的抗負載擾動，抗電網電壓擾動。 </p><p>　　全面比較單閉環(huán)和雙閉環(huán)調速系統(tǒng)，把握系統(tǒng)要求實現(xiàn)的功能，選擇最適合設計要求的虛擬控制電路。根據系統(tǒng)實際，選擇轉速，電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)。</p><p>　　對于交流異步電動機轉差功率消耗型調速系統(tǒng)，當轉速較低時轉差功率消耗較大，從而限制了調速范圍。如果要設法回收轉差功率，就需要在異步電動機的轉子側施加控

21、制，此時可以采用繞線轉子異步電動機。常見的繞線轉子異步電動機用轉子回路串電阻調速，這種調速方法簡單、操作方</p><p>　　便且價格便宜，但在電阻上將消耗大量的能量，效率低，經濟性差，同時由于轉子回路附加電阻的容量大，可調的級數(shù)有限，不能實現(xiàn)平滑調速。為了克服上述缺點，必須尋求一種效率較高、性能較好的繞線轉子異步電動機轉差功率同饋型調速方法，串級調速系統(tǒng)就是一個很好的解決方案。</p><

22、p>　　串級調速是通過繞線式異步電動機的轉子回路引入附加電勢而產生的。它屬于變轉差率來實現(xiàn)串級調速的。與轉子串電阻的方式不同，串級調速可以將異步電動機的功率加以應用（回饋電網或是轉化為機械能送回到電動機軸上），因此效率高。它能實現(xiàn)無級平滑調速，低速時機械特性也比較硬。特別是晶閘管低同步串級調速系統(tǒng)，技術難度小，性能比較完善，因而獲得了廣泛的應用。</p><p>　　1.2串級調速原理及基本類型</p

23、><p>　　假定異步電動機的外加電源電壓及負載轉矩都不變．則電動機在調速前后轉子電流近似保持不變。若在轉子回路中引入一個頻率與轉子電勢相同，而相位相同或相反的附電勢則轉子電流為</p><p><b>　?。?—1）</b></p><p>　　式中： ：轉子回路電阻；</p><p>　?。恨D子旋轉時轉子繞組每相漏抗；&

24、lt;/p><p>　?。恨D子開路相電勢 ；</p><p>　　電動機在正常運行時，轉差率s很小，故≥。忽略有,</p><p><b>　?。?—2）</b></p><p>　　上式中，為取決于電動機的一個常數(shù)，所以，改變附加電勢可以改變轉差率S，從而實現(xiàn)調速。</p><p>　　圖1-1異步

25、電動機在轉子附加電動勢的原理圖</p><p>　　設當= 0時電動機運行于額定轉速，即,由（式1-2）可見，當附加電動勢與轉子相電勢相位相反時（前取負號），改變的大小，可在額定轉速以下調速，這種調度方式稱為低同步串級調速，且附加電勢與轉子相電勢相位相同時（前取正號），改變的大小，可在額定轉速以上調速，這種調度方式稱為超同步串級調速（即s <0）。</p><p>　　串級調速四種基

26、本狀態(tài)方式下能量傳遞方式如圖1-1所示，圖中不計電動機內部各種損耗，即認定定子輸入功率P即為轉子輸出功率。</p><p>　　圖1-2串級調速系統(tǒng)的基本狀態(tài)方式</p><p>　　晶閘管低同步串級調速系統(tǒng)是在繞線轉子異步電動機轉子側用大功率的晶閘管或二極管，將轉子的轉差頻率交流電變?yōu)橹绷麟姡儆镁чl管逆變器將轉子電流返回電源以改變電機轉速的一種調速方式。電氣串級調速系統(tǒng)原理圖，見圖1-

27、2</p><p>　　圖1-3 電氣串級調速系統(tǒng)原理圖</p><p>　　UR — 三相不可控整流裝置，將異步電機轉子相電動勢整流為直流電壓 Ud 。</p><p>　　UI — 三相可控整流裝置，工作在有源逆變狀態(tài)：可提供可調的直流電壓 Ui ，作為電機調速所需的附加直流電動勢；可將轉差功率變換成交流功率，回饋到交流電網。</p><p&

28、gt;<b>　　L—平波電抗器</b></p><p><b>　　TI —逆變變壓器</b></p><p>　　圖中異步電動機M以轉差率s在運行，其轉子電動勢sEr0經三相不可控整流裝置UR整流，輸出直流電壓Ud。工作在逆變狀態(tài)的三相可控整流裝置UI除提供可調的直流電壓 Ui ，作為電機調速所需的附加直流電動勢；可將轉差功率變換成交流功率，

29、回饋到交流電網。兩個整流裝置的電壓</p><p>　　Ud與Ui的極性以及電流Id的方向如圖所示。整流后轉子直流回路的電壓平衡方程式:</p><p>　　Ud=Ui+IdR （1-3）</p><p><b>　　或</b></p><p><b>　?。?-4）&

30、lt;/b></p><p>　　對串級調速系統(tǒng)而言，起動應有足夠大的轉子電流 I2 或足夠大的整流后直流電流 Id ，為此，轉子整流電壓 Ud 與逆變電壓 Ui 間應有較大的差值。控制逆變角 ，使在起動開始的瞬間，Ud與 Ui 的差值能產生足夠大的 Id ，以滿足所需的電磁轉矩，但又不超過允許的電流值，這樣電動機就可在一定的動態(tài)轉矩下加速起動。隨著轉速的增高，相應地增大 角以減小值 Ui ，從而

31、維持加速過程中動態(tài)轉矩基本恒定 。其調節(jié)過程為</p><p>　　1.3電動機供電方案的確定</p><p>　　變電壓調速是直流調速系統(tǒng)用的主要方法，調節(jié)電樞供電電壓所需的可控制電源通常有3種：旋轉電流機組，靜止可控整流器，直流斬波器和脈寬調制變換器。旋轉變流機組簡稱G-M系統(tǒng)，用交流電動機和直流發(fā)電機組成機組，以獲得可調的直流電壓。適用于調速要求不高，要求可逆運行的系統(tǒng)，但其設備多、

32、體積大、費用高、效率低、維護不便。用靜止的可控整流器，例如，晶閘管可控整流器，以獲得可調直流靜止可控整流器又稱V-M系電壓。通過調節(jié)觸發(fā)裝置GT的控制電壓來移動觸發(fā)脈沖的相位，即可改變Ud，從而實現(xiàn)平滑調速，且控制作用快速性能好，提高系統(tǒng)動態(tài)性能。直流斬波器和脈寬調制交換器采用PWM，用恒定直流或不可控整流電源供電，利用直流斬波器或脈寬調制變換器產生可變的平均電壓。受器件各量限制，適用于中、小功率的系統(tǒng)。根據本此設計的技術要求和特點選V

33、-M系統(tǒng)。</p><p>　　在V-M系統(tǒng)中，調節(jié)器給定電壓，即可移動觸發(fā)裝置GT輸出脈沖的相位，從而方便的改變整流器的輸出，瞬時電壓Ud。 由于要求直流電壓脈動較小，故采用三相整流電路。考慮使電路簡單、經濟且滿足性能要求，選擇晶閘管三相全控橋交流器供電方案。因三相橋式全控整流電壓的脈 動頻率比三相半波高，因而所需的平波電抗器的電感量可相應減少約一半，這是三相橋式整流電路的一大優(yōu)點。并且晶閘管可控整流裝置無噪聲

34、、無磨損、響應快、 體積小、重量輕、投資省。而且工作可靠，能耗小，效率高。同時，由于電機的容量較大，又要求電流的脈動小。綜上選晶閘管三相全控橋整流電路供電方案。</p><p>　　在一般情況下，晶閘管變流裝置所需的交流電供電壓與電網往往不一致。另外為了減小電網與晶閘管裝置的相互干擾，要求能夠隔離，所以通常要配用整流變壓器。為了抑制諧波干擾，一般采用接法的整流變壓器。</p><p>　　

35、考慮到異步電動機輸出的最大轉矩的降低，功率因數(shù)的降低和轉子損耗增大等因素，不論對于新設計的或是改造的都應對異步電動機的容量進行重新選擇的計算，串級調速異步電動機的容量計算如下：</p><p>　　式中，——串級調速系數(shù)，一般取1.2左右。對于在長期低速運行的串級調速系統(tǒng)，該取大一點；</p><p>　　——按照常規(guī)運算方式計算的電動機容量。</p><p>　　

36、從產品手冊中選擇的電動機容量≥</p><p>　　本設計采用內反饋串級調速電機及其控制裝置技術手冊提供的有關數(shù)據設計而成。</p><p>　　該電機定額為連續(xù)定額S1，基本防護等級為IP23，基本冷卻方法為ICO1，基本結構和安裝方式為IBM3。</p><p>　　表1-1 繞線式異步電動機</p><p>　　由于調速范圍小，且對動、

37、靜態(tài)性能有一定性能要求，選用晶閘管串級調速雙閉環(huán)調速系統(tǒng)比較合適。整流器采用三相橋式全控整流電路。</p><p>　　1．4串級調速系統(tǒng)的起動方式</p><p>　　串級調速系統(tǒng)是依靠逆變器提供附加電動勢而工作的，為了使系統(tǒng)正常工作，對系統(tǒng)的起動與停車控制必須有合理的措施予以保證?？偟脑瓌t是在起動時必須使逆變器先于電機接上電網，停車時則比電機后脫離電網，以防止逆變器交流側斷電，而使晶閘

38、管無法關斷，造成逆變器的短路事故。</p><p>　　串級調速系統(tǒng)有間接起動和直接起動兩種起動方式。不同的生產機械，其所要求的調速范圍可能是不同的。由于轉子回路的主要設備如整流器、逆變器、逆變變壓器的容量，亦即串級調速裝置的容量都是按要求的調速范圍確定的，所以對于調速范圍較小的設備，通常采用間接起動；而對于要求調速范圍較大的生產設備，通常采用直接起動。</p><p>　　間接起動是利用

39、電阻器(或頻敏變阻器)等起動設備起動電動機，待轉速升高到調速范圍內最低轉速nmin 時，才把串級調速裝置投人運行，并切除起動設備。從串電阻器(或頻敏變阻器)起動換接到串級調速可以利用對電動機轉速的檢測或利用時問原則自動控制。</p><p>　　串級調速系統(tǒng)起動控制方式如圖所示。問接起動的操作順序如下：先合上裝置電源總開關S，使逆變器在B 下等待工作。然后接通接觸器Kl使起動電阻R接人，再接通接觸器K0，把電機定

40、子回路與電網接通，電動機便以轉子串電阻的方式起動。待電動機起動到所設計的n 即s 時，接觸器K2接通，同時接觸器K1斷開，切斷起動電阻，使電動機轉子接到串級調速裝置，此后電動機便以串級調速的方式繼續(xù)加速到所需的轉速運行。在電動機未達到設計最低轉速以前不允許把電動機轉子回路與串級調速裝置相接，否則轉子電壓會超過整流器件的電壓定額而損壞器件，所以轉速檢測或起動時間計算必須準確。</p><p>　　圖1-4起動控制方

41、式圖</p><p>　　停車時，由于沒有制動作用，應先斷開接觸器K2，使電動機轉子回路與串級調速裝置脫離，再斷開K0，以防止當K0斷開時在轉子側感生斷閘高電壓而損壞整流器與逆變器。這種起動方式雖然增加了一套附加起動設備，但轉子回路主要設備的耐壓和容量只需按調運范圍的要求來選擇，從設備的總投資上來看是經濟合理的。這種方式還有一優(yōu)點，即一旦串級調速裝置發(fā)生意外故障，異步電動機可以脫離串調狀態(tài)，而用附加起動設備正常起

42、動到高速運行，這樣可對調速裝置進行檢修而不中斷生產。如果生產機械許可，也可以不用檢測最低轉速自動控制，而讓電動機在串電阻方式下起動到最高速，切換到串級調速后，再按工藝要求調節(jié)到所需要的轉速運行。這種起動方式可以保證整流器與逆變器不致受到超過定額的電壓，工作安全。但電動機要先升到最高轉速，再通過減速達到工作轉速，這對于部分生產機械是不允許的。</p><p><b>　　2．電動機的容量</b>

43、;</p><p>　　2．1 電動機的選擇 </p><p>　　在選擇電動機時，首先要選擇電動機的容量，在容量選擇時，先按常規(guī)方法計算出自然接線時電動機的功率，然后根據串級調速的特點加以修正，并選擇串級調速系統(tǒng)的電動機功率，最后進行電動機的熱校驗及過載能力校驗。在按常規(guī)方法計算出自然接線時電動機功率后，選擇電動機容量時，應注意以下幾個因素：</p><p>　　

44、(1)串級調速時最大轉矩比自然接線時降低 17％左右； </p><p>　　(2)串級調速時，電動機的功率因素降低； </p><p>　　(3)低速時，高頻轉子諧波電流會造成轉子銅損增加。 在選擇電動機的額定轉速時，考慮到串級調速系統(tǒng)的機械特性較軟，電動機的額定轉速應比生產機械的最高轉速高 10％左右。</p><p>　　2．2電動機容量校驗</p>

45、;<p><b>　?。ㄒ唬┳畲筠D差率</b></p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中：：電動機的同步轉速，近似等于電動機的額定轉速；</p><p>　　：串級調速系統(tǒng)的最低工作轉速；</p><p><b>　?。赫{速范圍  &

46、lt;/b></p><p>　　轉差率 S = （1500-1480）/1500 = 0.0133；</p><p>　　最大轉差率 Smax = (1480 ― 690) / 1480 = 0.5337； </p><p>　　調

47、速范圍 D = / =1480/690=2.1449；</p><p><b>　　表2-1</b></p><p>　?。ǘ┺D子整流器的最大輸出電壓</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式中： ：轉子開路相電勢 ；</

48、p><p>　?。赫麟妷河嬎阆禂?shù)，見表2-1；</p><p>　　則  </p><p>　?。ㄈ┳畲笾绷髡麟娏?lt;/p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　式中： λM ：電動機的電流過載倍數(shù)，近似等于轉矩過載

49、倍數(shù)2；</p><p>　　I2N ：轉子線電流額定值；</p><p>　　KIV ：整流電壓計算系數(shù)，見表2-1；</p><p>　　IdN：轉子整流器輸出直流電流額定值 ；IdN= I2N/ KIV；</p><p>　　1.1：考慮到轉子電流畸變等因素的影響而引如的系數(shù)；</p><

50、;p>　　則 </p><p>　　（五）最大直流整流電阻</p><p><b>　?。┒ㄗ与娮?lt;/b></p><p><b>　　定轉子繞組的變比</b></p><p><b>　　=</b></p><p

51、>　　折算到轉子側的定子電阻</p><p><b>　　=</b></p><p>　?。ㄆ撸╇妱訖C額定轉矩</p><p>　?。ò耍┱鬯愕睫D子側的漏抗 </p><p>　　3.串既調速裝置的參數(shù)計算及器件選擇</p><p>　　3.1逆變變壓器的參數(shù)計算 <

52、;/p><p><b>　　3.1.1概述</b></p><p>　　對于不同的異步電動機轉子額定電壓和不同的調速范圍、要求有不同的逆變變壓器二次側電壓與其匹配；同時也希逐轉子電路與交流電網之間實行電隔離，因此一般串級調速系統(tǒng)中均需配置逆變變壓器。 </p><p>　　3.1.2逆變壓器二次側參數(shù)的初步計算 </p><p&

53、gt;　　1）逆變壓器二次側電壓</p><p>　　根據最低轉速時轉子最大整流電壓與逆變器最大電壓相等的原則確定：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中： UＴ２：逆變變壓器二次側線電壓 ；</p><p>　　Uｄｍａｘ：轉子整流器最大輸出直流電壓； </p>&l

54、t;p>　　KＵＶ ：整流電壓計算系數(shù)，見表2-1； </p><p>　　βｍｉｎ：最小逆變角，一般取30°； </p><p>　　即， </p><p>　　2）逆變變壓器折算至直流側電抗，</p><p>　　則，折算到直流側等效電阻</p><p>　　3）平波電

55、抗器直流電阻</p><p>　　4）在串級調速狀態(tài)運行時的額定轉速</p><p>　　當S=1時，電動機定子折算到直流側的等效電阻為1.73，故電動機額定轉矩</p><p>　　考慮到換相重疊角的影響，并經線性化處理，上式中為</p><p><b>　　則</b></p><p><

56、b>　　轉矩降低系數(shù)為</b></p><p>　　5）串級調速狀態(tài)運行時最高轉速的確定</p><p>　　直流回路總等效電阻為</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式中，電動機折算到直流側的等效電阻，可按功率相等的原則進行折算，即</p><p&g

57、t;<b>　　得</b></p><p>　　6）最大電流時的電動勢系數(shù)為：</p><p><b>　　7）最大轉速：</b></p><p>　　則 </p><p><b>　　8）轉速降低系數(shù)</b></p>&

58、lt;p><b>　　9）電動機校驗</b></p><p><b>　　或</b></p><p>　　即，所選電動機符合要求。</p><p>　　所以，時，換相重疊角為</p><p>　　系統(tǒng)工作在第一工作區(qū)。</p><p>　　3.1.3逆變變壓器計算<

59、;/p><p>　　逆變變壓器二次側線電壓</p><p><b>　　又因為 </b></p><p>　　逆變變壓器計算容量為</p><p>　　逆變變壓器一次側電流</p><p><b>　　符合前面所取的值</b></p><p>　　

60、3.2硅整流元件及晶閘管的選擇</p><p><b>　　3.2.1參數(shù)計算</b></p><p><b>　?。?-3）</b></p><p><b>　　式中 </b></p><p>　?。ㄈ鄻蚴诫娐?、電感性負載）</p><p>&

61、lt;b>　　取 </b></p><p><b>　　因為 </b></p><p><b>　　取 </b></p><p>　　選擇硅整流元件ZP150-12六只，晶閘管KP150-12六只。</p><p>　　3.2.2調速系統(tǒng)的保護</p

62、><p>　　晶閘管有換相方便，無噪音的優(yōu)點。設計晶閘管電路除了正確的選擇晶閘管的額定電壓、額定電流等參數(shù)外，還必須采取必要的過電壓、過電流保護措施。正確的保護是晶閘管裝置能否可靠地正常運行的關鍵。</p><p><b>　　1）過電壓保護</b></p><p>　　不能從根本上消除過電壓的根源，只能設法將過電壓的幅值抑制到安全限度之內，這是過

63、電壓保護的基思想。抑制過電壓的方法不外乎三種：用非先行元件限制過電壓 的幅度；用電阻消耗產生過電壓的能量；用儲能元件吸收產生過電壓的能量。實用中常視需要在電路的不同部位選用不同的方法，或者在同一部位同時用兩種不同保 護方法。以過電壓保護的部位來分，有交流側過壓保護、直流側過電壓保護和器件兩端的過電壓保護三種。</p><p>　　1、交流側過電壓保護</p><p>　　本設計采用阻容保護

64、  即在變壓器二次側并聯(lián)電阻R和電容C進行保護。</p><p>　　表5-1 變壓器連接及阻容選擇</p><p>　　對于三相電路，Ｒ和Ｃ的值可按表5-1換算。</p><p>　　本系統(tǒng)采用D-Y連接。</p><p>　　S=1.9299KVA，       

65、60;  U2=120V                                  

66、;              </p><p>　　變壓器勵磁電流百分數(shù)Iem取值：當 S=1～10KVA時，對應的Iem=4～1，所以Iem取3。</p><p>　　C≥ 6IemS/U22= ×6×3×34×

67、;103/1202=14.17µF</p><p>　　選取20µF的鋁電解電容器。</p><p>　　變壓器短路電壓比選?。?#160; S=1～10KVA，Iｅｍ=1～5，所以Iｅｍ取3。</p><p>　?。?≥ 2.3 U22/S =2.3×1202/1.9299×103 =9.37Ω</p><

68、;p>　　即，選取電阻為ZB1-10的電阻。</p><p>　　2.直流側過電壓保護</p><p>　　直流側保護可采用與交流側保護相同保護相同的方法，可采用阻容保護和壓敏電阻保護。但采用阻容保護易影響系統(tǒng)的快速性，并且會造成加大。因此，一般不采用阻容保護，而只用壓敏電阻作過電壓保護</p><p>　　U1MA=（1.8-2.2）UDC=(1.8-2.2

69、) ×230=414-460V</p><p>　　選MY31-440/5型壓敏電阻。允許偏差+10％（484V）。</p><p>　　晶閘管及整流二極管兩端的過電壓保護查表5-2；</p><p>　　表5-2  壓敏電阻保護的接法</p><p>　　抑制晶閘管關斷過電壓一般采用在晶閘管兩端并聯(lián)阻容保護電路方法。電容

70、耐壓可選加在晶閘管兩端工作電壓峰值 的1.1～1.15倍</p><p>　　得 C=0.1µF，R=100Ω。</p><p>　　選R為0.2µF的CZJD-2型金屬化紙介質電容器。</p><p>　　PR=fCUm2×10-6=50×0.2×10-6×( ×120)2×10-6=

71、0.45×10-6W</p><p>　　即，選R為20Ω普通金屬膜電阻器，RJ-0.5。</p><p><b>　　2）電流保護</b></p><p>　　快速熔斷器的斷流時間短，保護性能較好，是目前應用最普遍的保護措施。快速熔斷器可以安裝在直流側、交流側和直接與晶閘管串聯(lián)。</p><p>　　1)交流

72、側快速熔斷器的選擇 </p><p><b>　　I2=5.37A </b></p><p>　　選取RLS-10快速熔斷器，熔體額定電流6A。</p><p>　　2）晶閘管串連的快速熔斷器的選擇 </p><p>　　I=I2=5.37A，IT= 3.11A</p><p>　　選

73、取RLS-10快速熔斷器，熔體額定電流4A。</p><p>　　3）電壓和電流上升率的限制</p><p>　　電壓上升率 ：正相電壓上升率 較大時，會使晶閘管誤導通。因此作用于晶閘管的正相電壓上升率應有一定的限制。</p><p>　　造成電壓上升率 過大的原因一般有兩點：由電網侵入的過電壓；由于晶閘管換相時相當于線電壓短路，換相結束后線電壓有升高，每一次換相都

74、可能造成過大。限制過大可在電源輸入端串聯(lián)電感和在晶閘管每個橋臂上串聯(lián)電感，利用電感的濾波特性，使 降低。</p><p>　　電流上升率 ：導通時電流上升率太大，則可能引起門極附近過熱，造成晶閘管損壞。因此對晶閘管的電流上升率 必須有所限制。</p><p>　　產生過大的原因，一般有：晶閘管導通時，與晶閘管并聯(lián)的阻容保護中的電容突然向晶閘管放電；交流電源通過晶閘管向直流側保護電容充電；直

75、流側負載突然短路等等。</p><p>　　限制 ，除在阻容保護中選擇合適的電阻外，也可采用與限制相同的措施，即在每個橋臂上串聯(lián)一個電感。</p><p>　　限制 和 的電感，可采用空心電抗器，要求L≥（20～30）μH；也可采用鐵心電抗器，L值可偏大些。在容量較小系統(tǒng)中，也可把接晶閘管的導線繞上一定圈數(shù)，或在導線上套上一個或幾個磁環(huán)來代替橋臂電抗器。所以，為了防止每個橋臂上串聯(lián)一個30

76、μH的電感。</p><p>　　3）串級調速裝置的保護</p><p>　　1、串級調速裝置的保護，最主要的是對付瞬時電網電壓突然降低甚至停電，在瞬時停電時除了要保證逆變裝置正常外、還要在電網復電時保證逆變裝置的工作點和復電時電動機的轉速相匹配，也就是在復電時不產生過電流沖擊而導過電流保護動作或損壞逆變裝置的元器件。</p><p>　　2、對大容量的裝置、應考慮

77、對電動機、逆變變壓器、濾波電抗器等的溫度保護和監(jiān)視。</p><p>　　3、對有源逆變器，除對付瞬時停電外、主要應考慮逆變器的“顛覆”。要使晶閘管逆變的最小逆變角βmin是否滿足：βmin≥μ+ γ(μ─換流重疊角，γ─晶閘管元件的反向阻斷恢復時間) 。</p><p>　　3.3．平波電抗器電感量的計算</p><p>　　3.3.1轉子直流回路平波電抗器的作用

78、</p><p>　　一，使串級挑速在最小工作電流下仍能維持電流的連續(xù)；</p><p>　　二，減小電流脈動，把直流回路中的脈動分量在電動機轉子中造成的附加損耗控制在允許的范圍內。</p><p>　　3.3.2電感的計算</p><p><b>　　一、電動機等效電感</b></p><p>

79、　　二、逆變變壓器等效電感</p><p>　　三、按電流連續(xù)要求的電感量</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　式中 ， </p><p>　　即， </p><p>　　四、按限制電流脈動要求的電感量</p

80、><p><b>　　（3-5）</b></p><p>　　式中， ——最低次諧波電壓幅值；</p><p>　　——逆變變壓器二次側相電壓有效值；</p><p>　　——最低次諧波頻率，對于三相橋式電路；</p><p>　　——電流脈動系數(shù)，要求=0.05；</p><p

81、>　　——（三相橋式全控電路）；</p><p><b>　　則，</b></p><p>　　選取平波電抗器，當Iｄ=106.7A時電感量為8mH，Iｄ=5.35A時電感量不小于20mH。</p><p><b>　　4.雙閉環(huán)控制系統(tǒng)</b></p><p>　　4.1雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的結構

82、原理及動態(tài)品質的改善</p><p>　　為了實現(xiàn)轉速和電流兩種負反饋分別起作用，在系統(tǒng)中設置了兩個調節(jié)器，分別調節(jié)轉速和電流，二者之間實行串級連接，其原理結構如圖所示。在該系統(tǒng)中轉速調節(jié)器的輸出當作電流調節(jié)器的輸入，再用電流調節(jié)器的輸出去控制晶閘管的觸發(fā)裝置。其中轉速反饋與一個調解器構成閉環(huán)，稱速度環(huán)，該調節(jié)器稱為轉速調節(jié)器ASR；電流反饋與另一個調節(jié)器構成的閉環(huán)，置于轉速換內，稱電流環(huán)，該調節(jié)器稱為電流調節(jié)器

83、ACR,從而形成轉速，電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)。</p><p>　　圖4-1轉速、電流雙閉環(huán)調速結構圖</p><p>　　ASR—轉速調節(jié)器 ACR—電流調節(jié)器 TG—測速發(fā)電機</p><p>　　TA—電流互感器 GT—觸發(fā)裝置</p><p>　　、—轉速給定電壓和轉速反饋電壓、—電流給定電壓和電流反饋電壓</p>

84、<p>　　為獲得良好的靜態(tài)和動態(tài)性能，轉速和電流兩調節(jié)器一般均采用PI調節(jié)器，雙閉環(huán)調速系統(tǒng)原理圖和靜態(tài)結構圖如圖所示。</p><p>　　圖4-2雙閉環(huán)調速系統(tǒng)原理和靜態(tài)結構圖</p><p>　　a)雙閉環(huán)調速系統(tǒng)電路原理圖 b)雙閉環(huán)調速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結構圖</p><p>　　在原理圖中標出了轉速調節(jié)器和電流調節(jié)器輸入輸出電壓的實

85、際極性，這而極性既要考慮到信號從反向端輸入時調節(jié)器的倒相作用，又應該使觸發(fā)器GT的輸入得到正極性的控制電壓Uct。在靜態(tài)結構圖中，PI調節(jié)器的方框內，其特性用階躍輸入下的輸出時間特性來表示，兩個調節(jié)器的輸出均設有限幅電路。轉速調節(jié)器ASR的輸出限幅（飽和）電壓決定了電流調節(jié)器給定電壓的最大值，其大小取決于電動機的過載能力。電流調節(jié)器ACR的輸出限幅值Uctm限制了最小控制角，從而限制了晶閘管整流裝置輸出電壓的最大值。由于轉速與電流調節(jié)器

86、均采用PI調節(jié)器，所以系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)時，轉速和電流均為無靜差，即電流調節(jié)器ACR的輸入偏差，實現(xiàn)電流無靜差；轉速調節(jié)器ASR的輸入偏差，實現(xiàn)轉速無靜差。</p><p>　　為使調速系統(tǒng)消除靜差，并改善系統(tǒng)的動態(tài)品質，在系統(tǒng)中引入PI調節(jié)器作為校正環(huán)節(jié)。由于PI調節(jié)器的積分作用，在調速系統(tǒng)停車期間，調節(jié)器會可能因輸入干擾信號的作用呈現(xiàn)較大的輸出信號而使電動機爬行，這是不允許的，因此對天簌系統(tǒng)只能夠具有積分的調節(jié)器，

87、在沒有給出電動機啟動指令之前，必須將它的輸出鎖到零電位上，簡稱為調節(jié)器鎖零。系統(tǒng)對調節(jié)器鎖零電路有如下具體要求:</p><p>　　系統(tǒng)處于停車狀態(tài)時，調節(jié)器必須鎖零；</p><p>　　系統(tǒng)接到啟動指令或正常運行時，調節(jié)器鎖零立即清楚并正常工作。</p><p>　　根據上述要求，鎖零電路只需兩個信號來控制調節(jié)器“鎖零”于“開放”兩個狀態(tài)。</p>

88、<p>　　停車時：，調節(jié)器鎖零，無輸出信號。</p><p>　　啟動時： ，調節(jié)器鎖零解除，并處于正常工作狀態(tài)。</p><p>　　穩(wěn)態(tài)運行時：，調節(jié)器鎖零解除，并處于正常工作狀態(tài)。</p><p>　　制動停車時：，調節(jié)器鎖零解除，并處于正常工作狀態(tài)。</p><p>　　必須注意，對于可逆系統(tǒng)，制動且時，調節(jié)器不能鎖零

89、，以保證調節(jié)器對其進行制動停車控制。為使鎖零器電路對不可逆和可逆系統(tǒng)都具有通用性，時，要求調節(jié)器不能鎖零。調節(jié)器鎖零可以采用場效用管來實現(xiàn)。</p><p>　　圖4-3調節(jié)器鎖零裝置</p><p>　　當鎖零電路使場效應管導通，從而使調節(jié)器鎖零。</p><p>　　4.2雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的參數(shù)計算</p><p>　　4.2.1雙閉環(huán)系統(tǒng)

90、靜態(tài)參數(shù)計算</p><p>　?。?）取速度給定電壓 </p><p><b>　　速度反饋系數(shù)</b></p><p>　?。?）取電流給定電壓 </p><p><b>　　電流反饋系數(shù) </b></p><p>　?。?）取電流調節(jié)器輸出電壓最大值</

91、p><p><b>　??；</b></p><p><b>　　晶閘管電壓放大倍數(shù)</b></p><p>　　（4）晶閘管逆變器的滯后時間常數(shù)</p><p>　　低速時靜差率要求的速度降</p><p>　　由于采用了抑止零點漂移的PI調節(jié)器，故穩(wěn)態(tài)時的速度降必須滿足：<

92、;/p><p><b>　　則</b></p><p>　　因為， </p><p><b>　　取 </b></p><p><b>　　若取 </b></p><p><b>　　電流環(huán) </b

93、></p><p>　　故 </p><p>　　靜差率 </p><p>　　4.2.2雙閉環(huán)系統(tǒng)的動態(tài)參數(shù)計算</p><p>　　由前述分析可知，與均為轉差率S的函數(shù)，故電流環(huán)為非定常系統(tǒng)，但當時的與值可按定常系統(tǒng)設計，保證系統(tǒng)具有良好的性能。</p><p&g

94、t;　?。?）電流環(huán)參數(shù)計算</p><p>　　由公式知，將代入可以推得</p><p>　　由于要求電流環(huán)超調量小，故電流環(huán)按典型I型系統(tǒng)設計。</p><p><b>　　取 </b></p><p><b>　　則</b></p><p>　　令

95、 </p><p>　　故， </p><p>　?。?）速度環(huán)參數(shù)計算</p><p>　　由于系統(tǒng)要求抗擾性能及跟隨性能好，轉速環(huán)按典型Ⅱ型系統(tǒng)設計，且取h=5。</p><p>　　取 </p><p><b>　　轉速環(huán)截止頻率</b&g

96、t;</p><p><b>　　又因為</b></p><p>　　滿足及ωｉ＜的條件，故電流環(huán)可等效為慣性環(huán)節(jié)。</p><p>　　則 </p><p>　　若按 </p><p>　　兩種計算結果基本一致，取</p>

97、<p><b>　　。</b></p><p>　　統(tǒng)飛輪矩按電動飛輪矩的1.5倍考慮，即</p><p>　　GD2=1.5×0.1=0.15N·m</p><p><b>　　5系統(tǒng)總體結構設計</b></p><p>　　5.1供電系統(tǒng)的設計結構</p>

98、;<p>　　三相橋式全控整流電路大多用于向阻感負載和反電動勢阻感負載供電（即用于直流電機傳動），</p><p>　　下面主要分析阻感負載時的情況，對于帶反電動勢阻感負載的情況，只需在阻感負載的基礎上掌握其特點，即可把握其工作情況。 當α≤60o時，Ud波形連續(xù)，電路的工作情況與帶電阻負載時十分相似，各晶閘管的通斷情況、輸出整流電壓Ud波形、晶閘管承受的電壓波形等都一樣。區(qū)別在于負載不同

99、時，同樣的整流輸出電壓加到負載上，得到的負載電流Id波形不同，電阻負載時 Id 波形與 Ud 的波形形狀一樣。而阻感負載時，由于電感的作用，使得負載電流波形變得平直，當電感足夠大的時候，負載電流的波形可近似為一條水平線。圖6和圖7分別給出了三相橋式全控整流電路帶阻感負載α=0o和α=30o的波形。 </p><p>　　圖6中除給出Ud波形和Id波形外，還給出了晶閘管VT1

100、電流 IVT1 的波形，由波形圖可見，在晶閘管VT1導通段，IVT1波形由負載電流 Id 波形決定，和Ud波形不同。 圖7中除給出Ud波形和 Id 波形外，還給出了變壓器二次側a相電流 Ia 的波形。 當α＜60o時，阻感負載時的工作情況與電阻負載時不同，電阻負載時Ud波形不會出現(xiàn)負的部分，而阻感負載時，由于電感L的作用，Ud波形會出現(xiàn)負的部分。圖8

101、給出了α=90o時的波形。若電感L值足夠大，Ud中正負面積將基本相等，Ud平均值近似為零。這表明，帶阻感負載時，三相橋式全控整流電路的α角移相范圍為90o。 </p><p>　　圖5-1 三相橋全控整流電路帶阻感負載時α=0°的波形</p><p>　　圖5-2 三相橋全控整流電路帶阻感負載時α=30°的波形</p><p>　　

102、圖5-2 三相橋全控整流電路帶阻感負載時α=90°的波形</p><p>　　圖5-4三相橋式整流電路原理圖及波形圖</p><p><b>　　5.2系統(tǒng)總設計圖</b></p><p>　　雙閉環(huán)控制系統(tǒng)結構圖</p><p>　　圖中，轉速反饋信號取自異步電動機軸上聯(lián)接的測速發(fā)電機，電流反饋信號取自逆變

103、器交流側的電流互感器，也可通過霍爾變換器或直流互感器取自轉子直流回路。</p><p>　　為了防止逆變器逆變顛覆，在電流調節(jié)器ACR輸出電壓為零時，應整定觸發(fā)脈沖輸出相位角為 = min 。 </p><p>　　系統(tǒng)在突加給定起動時的動態(tài)過程與直流調速系統(tǒng)一樣。起動初期，速度調節(jié)器處于飽和輸出狀態(tài)，系統(tǒng)相當于轉速開環(huán)。</p><p>　　隨著起動過程的進行

104、，電流調節(jié)器的輸出增大，使逆變器的逆變角β增大，逆變電壓 Ui減少，打破了起動開始瞬間逆變電壓大于異步電動機轉子不動時的整流電壓 Ud0的條件，產生直流電流Id ，使異步電動機產生電磁轉矩而加速起動。在異步電動機轉速未到達給定值以前，調速系統(tǒng)始終由電流環(huán)起電流跟蹤作用以維持動態(tài)電流Id為恒定，并使加速過程中逆變電壓與轉子整流器輸出電壓的變化速率相同。直到異步電動機的轉速超調，速度調節(jié)器退出飽和，轉速環(huán)才投入工作，以保證最終獲得與給定轉速

105、相一致的實際轉速。</p><p>　　本設計主要設計電流調節(jié)器和轉速調節(jié)器，并通過軟件來實現(xiàn)模擬電路的功能。先求出各個器件的傳遞函數(shù)，然后得到整個環(huán)的傳遞函數(shù)，并對換的穩(wěn)定性做出正確分析。在圖中電流調節(jié)器和轉速調節(jié)器都采用PI調節(jié)器。在考慮濾波環(huán)節(jié)等可直接畫出雙閉環(huán)控制的串級調速系統(tǒng)動態(tài)結構圖。</p><p>　　串級調速系統(tǒng)動態(tài)結構圖</p><p>　　5.

106、3串級調速系統(tǒng)機械特性</p><p>　　異步電動機在轉子回路串電阻調速時的理想空載轉速就是同步轉速，且恒定不變。再串級調速系統(tǒng)中，由于異步電動機的旋轉磁場轉速不變，所以其同步轉速也恒定。但是他的理想空載轉速確實可以調節(jié)的。由式Ud=Ui+IdR可以寫出系統(tǒng)在理想空載運行時的轉子直流回路電動勢平衡方程式：</p><p><b>　?。?-1）</b></p&

107、gt;<p><b>　　或</b></p><p><b>　　（5-2）</b></p><p>　　式中：SO為理想空載轉差率</p><p>　　從式（7-54）可知，改變β角時，SO也相應改變。β 越大，SO 越小，即異步電動機的理想空載轉速越高。一般逆變角的調節(jié)范圍為30度 ～ 90度 ，其下限

108、 30度 時為防止逆變顛覆的最小逆變角βmin ，也可以根據系統(tǒng)的電氣參數(shù)計算設定。 角的調節(jié)范圍對應于電動機的調速上、下限。由式（7-18）可以看出，在不同的 角下，異步電動機串級調速時的 曲線是近似平行的，類似于直流電動機調壓調速的機械特性。</p><p>　　在串級調速系統(tǒng)工作時，異步電動機轉子繞組雖不串接電阻，但由于在轉子回路中接入了兩套整流裝置，平波電抗器，逆變變壓器等（這些部件統(tǒng)稱為串級調

109、速裝置），再計及線路電阻后，實際上相當于在轉子回路中接入了一定數(shù)值的等效電阻和電抗，它們的影響在任何轉速下都存在。由于轉子回路電阻的影響，異步電動機在串級調速時，其機械特性比其固定特性軟，使異步電動機在額定負載時難以達到其額定轉速。由于轉子回路電抗的影響，再計及轉子回路接入整流器后，轉子繞組漏抗所引起的換相重疊角使轉子電流產生畸變，異步電動機在串級調速時所能產生的最大轉矩將比其固有特性的最大轉矩有明顯的減少。</p>&l

110、t;p>　　異步電動機串級調速時的機械特性</p><p>　　a)大電機 b)小電機</p><p>　　5.4.串級調速裝置有源逆變失敗的原因及預防</p><p>　　當系統(tǒng)調速運行時,假如出現(xiàn)換相失敗，使整流橋的輸出平均電壓和直流電勢變成順向串聯(lián)，由于逆變電路的內阻很 小，形成很大的短路電流。這就稱為逆變失敗 ，或稱逆變顛

111、覆 ，給系統(tǒng)和電網造成非常大的損失和破壞 。</p><p>　　5.4.1逆變失敗的原因:</p><p>　　觸發(fā)電路工作不可靠，不能適時、準確地給各晶閘管分配脈沖，如脈沖丟失、脈沖延時等,致使晶閘管不能正常換相,使整流橋的輸出平均電壓和直流電勢變成順向串聯(lián),形成很大的短路電流;晶閘管發(fā)生故障，該斷時不斷，或該通時不通,器件不能導通;交流電源缺相或突然消失;換相的裕量角不足，引起換相失

112、敗.

113、 </p><p><b>　　5.4.2預防措施</b></p><p>　　(1)控制

114、電源與逆變變壓器高壓側相位 、相序必須一致。</p><p>　　(2)輸人控制電源相序保證正確 ，按 A、B、C、 N 順序接人 。在檢修時，不能將電源相序隨意變 動。檢修完成后，應檢查一下相序 、觸發(fā)脈沖， 并檢 βmin角和βmax 角。</p><p>　　(3)工作電源檢查整定，保證正負電壓規(guī)定值調節(jié)電位器使繼電器吸合 ，嚴防觸發(fā)器失去工作電源 ，造成逆變失敗 。</p&g

115、t;<p>　　(4) βmin、βmax的整定 ，必須符合技術要求 ，按調試規(guī)定步驟調節(jié)，使βmin =30。，βmax 略小于90。，調節(jié)過程中注意鎖緊電位器。</p><p>　　(5)檢查主回路母線聯(lián)結處，不應有松動現(xiàn)象。 檢查開關、接觸器、繼 電器的接點接觸情況，接 點不應有燒損 、氧化現(xiàn)象。因為在逆變工作時 ，假如交流電源發(fā)生缺相或突然消失 ，由于直流電勢 Ed存在，晶閘管仍可觸發(fā)導通

116、，此時變流器的 交流側失去了同直流電勢極性相反的交流電壓,直流電勢將經過晶閘管電路而被短路,造成逆變失敗。</p><p>　　(6)為保證逆變電路的正常工作 ，選用的觸發(fā) 器元件必須可靠 。</p><p>　　(7)正確選擇晶閘管的參數(shù) ，減小電路中 du／dt 和 di／dt的影響，以免發(fā)生誤導通 。</p><p>　　(8)選用合格快速熔斷器和快速開關 ，

117、做好系 </p><p>　　統(tǒng)的后備保護，以防事故擴大。</p><p>　　5.5串級調速系統(tǒng)經濟技術指標和提高方案</p><p>　　5.5.1.串級調速系統(tǒng)經濟技術指標</p><p>　　在串級調速系統(tǒng)中，由電網供給感應電動機的輸出功率為P1,這個功率一部分是定子繞組銅耗Pcu1和電機的鐵耗Pfe 。扣除這些損耗之后剩下的功率便是

118、氣息中的旋轉磁場，利用電磁感應作用傳遞到轉子的電磁功率Pem。Pem的一部分轉化成機械功率，在扣除機械損耗后得到電動機軸上輸出的機械功率P2,Pem的另一部分是轉差功率Ps=sPem.在串級調速系統(tǒng)中Ps并未完全消耗掉，而是扣出了轉子回路中的損耗后，通過整流器與逆變器返回給電網。這部分稱為回饋功率Pf，Pf=Ps-PCU2-ps, (PCU2為轉子銅耗, ps為串調裝置中所有器件的損耗)。如果把回饋功率也作為電動機定子輸入的一部分，則對