逻辑无环流可逆直流调速设计

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专业自动化班级自动化12本

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目录

前言................................................1

一.逻辑无环流可逆直流调速系统工作原理...........2

二.无环流逻辑装置的组成..............................7

三.无环流逻辑装置的设计................................8

四.逻辑无环流可逆调速控制系统各种运行状态...........11

五.系统参数选择..........................................

14

六.参考文献..............................................

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设计用纸

一、逻辑无环流可逆直流调速系统工作原理

（一）主电路及其原理图

逻辑无环流可逆直流调速系统主电路如图1所示，两组桥在任何时刻只有一组投入工作（另一

组关断），所以在两组桥之间就不会存在环流。但当两组桥之间需要切换时，不能简单的把原来工

作着的•组桥的触发脉冲立即封锁,而同时杷原来封锁着的•组桥立即开通.因为已经导通晶闸管

并不能在触发脉冲取消的一瞬间立即被关断，必须待晶闸管承受反压时才能关断。如果对两组桥的

触发脉冲的封锁和开放式同时进行，原先导通的那组桥不能立即关断，而原先封锁着的那组桥已经

开通，出现两组桥同时导通的情况，因没有环流电抗器，将会产生很大的短路电流，把晶闸管烧毁。

为此首先应是已导通的的晶间管断流，要妥当处理主【可路中的电感储存的一部分能量I可馈给电网,

其余部分消耗在电机上，直到储存的能量释放完，主回路电流变为零，使原晶闸管恢复阻断能力,

随后再开通原来封锁着的那组桥的品闸管，使K触发导通.

这种逻辑无环流系统有一个转速调节器ASR,一个反号器AR.采用双电流调节器1ACR司2ACR.

双触发装置GTF和GTR结构。主电路采用两组晶闸管装置反并联线路，由于没有环流，不用再设置

环流电抗器，但是为了保证稳定运行时的电流波形的连续，仍应保留平波电抗器，控制线路采用典

型的转速、电流双闭环系统，1ACR用来调节正组桥电流，其输出控制正组触发装置GTF；2ACR调

节反组桥电流，其输出控制反组触发装置GTR,1ACR的给定信号经反号器AR作为2ACR的给定

信号，这样可使电流反馈信号的极性在正、反转时都不必改变，从而可采用不反映极性的电流检

测器，在逻辑无环流系统中设置的无环流逻辑控制器DLC,这是系统中关键部件。它按照系统的工

作状态，指挥系统进行自动切换，或者允许正组触发装置发出触发脉冲而封锁反组，或者允许反组

触发装置发出触发脉冲而封锁正组。在任何情况下，决不允许两组晶闸管同时开放，确保主电路没

有产生环流的可能。

ASR——速度调节器TA——交流互感器

ACRLACR2——正、反组电流调节器TG-----测速发电机

GTF、GTR——正反组整流装置M一—工作台电动机

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设计用纸

VF、VR----正反组整流桥AR----反号器

DLC一一无环流逻辑控制器

。c统原理图各部件电路牝构及原理c

、给定G

给定的原理图如图1所示。电压给定由两个电位器RP1.RP2及两个钮子开关S1.S2组成。S1

为正、负极性切换开关，输出的正、负电压的大小分别由RP：.RP2来调节，其输出电压范围为()〜士

15V,S2为输出控制开关,打到“运行”侧，允许电压输出,打到“停止”侧，则输出为零。

按以下步骤拨动S1.S2,可获得以下信号:

⑴将S2打到''运行”侧,S1打到“正给定”侧，调节RP1使给定输出一定的正电压，拨动S2到“停

止”侧，此时可获得从正电压突跳到0V的阶跃信号，再拨动S2到“运行”侧，此时可获得从0V突

跳到正电压的阶跃信号。

⑵将S2打到“运行”侧,S1打到“负给定”侧,调节RP2使给定输出一定的负电压,拨动S2到“停

止”侧，此时可获得从负电压突跳到0V的阶跃信号，再拨动S2到“运行”侧，此时可获得从0V突

跳到负电压的阶跃信号。

⑶将S2打到“运行”侧，拨动S1,分别调节RP1和RP2使输出一定的正负电压,当S1从“正给定”

侧打到“负给定”侧，得到从正电压到负电压的跳变,当SI从“负给定”侧打到“正给定”侧，得

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设计用纸

到从负电压到正电压的跳变。

元件RP1、RP2、S1及S2均安装在挂件的面板上，方便操作。此外由一只3位半的直流数字电压表

指示输出电压值。要注意的是不允许长时间将输出端接地，特别是输出电压比较高的时候，可能会

将RP1、RP2损坏。

2.转速变换

转速变换用于有转速反馈的调速系统中，它将反映转速变化并与转速成正比的电压信号变换成适用

于控制单元的申压信号。图2为其原理图：

R1

图2速度变换

使用时，将DD03-2（或DDO3-3）导轨上的电压输出端接至转速变换的输入端“1”和“2”。输入电压

经R1和RP1分压，调节电位器RP1可改变转速反馈系数。

3.速度调节器

速度调节器的功能是对给定和反馈两个输入量进行加法、减法、比例、积分和微分等运算，使

其输出按某一规律变化。速度调节器由运算放大器、输入与反馈环节及二极管限幅环节组成。其原

理见图3。

在图3中“I、2、3”端为信号输入端，二极管VD1和VD2起运放输入限幅，保护运放。二极管VD3、

VD4和电位器RP1、RP2组成正负限幅可调的限幅电路。由Cl、R3组成微分反馈校正环节，有助

丁抑制振荡，减少超调。R7、C5组成速度环申联校正环节，其电阻、电容均从DJK08拄件上获得。

改变R7的阻值改变了系统的放大倍数，改变C5的电容值改变了系统的响应时间。RP3为调零电位

器。

电位器RP1、RP2、RP3均安装面板上。电阻R7、电容C1和电容C5两端在面板上装有接线柱，可

根据需要外接电阻及电容。

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设计用纸

图3速度调节器原理图

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设计用纸

4.反号器

反号器由运算放大器及有关电阻组成，用于调速系统中信号需要倒相的场合，如图4。

C1

VI)N乙VI)记乂+」O2

R20-4jJRP^

图4反号器原理图

反号器的输入信号U1由运算放大器的反相输入端输入，故输出电压U2为：

U2=-（RP1+R3）/RIXUI

调节电位器RP1的滑动触点，改变RP1的阻值，使RP1+R3=R1,则

U2=-UI

输入与输出成倒相关系。电位器RP1装在面板上，调零电位器RP2装在内部线路板上（在出厂前我

们已经将运放调零，用户不需调零）。

5.电流调节器

电流调节器由运算放大器、限幅电路、互补输出、输入阻抗网络及反馈阻抗网络等环节组成，工作

原理基本上与速度调节器相同，其原理图如图5所示。电流调节器也可当作速度调节器使用。元件

RP1.RP2、RP3均装在面板匕电容C1.电容C7和电阻R13的数值可根据需要，由外接电阻、电容

来改变。

电流调节器与速度调节器相比，增加了几个输入端，其中“3”端接推B信号，当主电路输出过流时,

电流反馈与过流保护的“3”端输出一个推8信号（高电平）信号，击穿稳压管，正电压信号输入运

放的反向输入端，使调节器的输出电压下降，使。角向180度方向移动，使晶闸管从整流区移至逆

变区，降低输出电压，保护主电路。“5、7”端接逻辑控制器的

图5电流调节器原理

相应输出端，当有高电平输入札击穿稳压管，三极管V4.V5导通，将相应的输入信号对地短接。在

逻辑无环流实验中“4.6”端同为输入端，其输入的值正好相反，如果两路输入都有效的话，两个值

正好抵消为零，这时就需要通过“5.7”端的电压输入来控制。在同一时刻，只有一路信号输入起作

用，另一路信号接地不起作用。

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设计用纸

6.转矩极性鉴别

转矩极性鉴别为一电平检测器，用于检测控制系统中转矩极性的变化。它是一个有比校器组成

的模数转换器，可将控制系统中连续变化的电平信号转换成逻辑运算所需的“0”、“1”电平信号。

其原理图如图6所示。转矩极性鉴别器的输入输出特性如图8a所示，具有继电特性。调节运放同相

输入端电位器RP1可以改变继电特性相对于零点的位置。维电特性的

回环宽度为：

Uk=Usr2-Usrl=Kl(Uscm2—Uscml)式中，K1为正反馈系数，K1越大，则正反馈越强，回环宽度就

越小；Usr2和Usr1分别为输出由正翻转到负及由负翻转到正所需的最小输入也压；Uscm1和Uscm2

分别为反

向和正向输出电压。逻辑控制系统中的电平检测环宽一般取0.2〜0.6V,环宽大时能提高系统抗干扰

能力，但环太宽时会使系统动作迟钝。

7、零电平检测

零电平检测器也是一个电平检测器，其工作原理与转矩极性鉴别器相同，在控制系统中进行零

电流检测，当输出主电路的电流接近零时，电平检测器检测到电流反馈的电压值也接近零，输出高

电平。其原理图和输入输出特性分别如图7和图8b所示。

(a)转矩极性检测(b)零电平检测

图8转矩极性鉴别及雷电平检测输入输出特性

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设计用纸

二、无环流逻辑装置的组成

在无环流控制系统中，反并联的两组整流桥需要根据所要求的电枢电流极性来选择其中一组整

流桥运行，而另一组整流桥触发脉冲是被封锁的。两组整流桥的切换是在电动机转矩极性需要反向

时由逻辑装置控制进行的。其切换顺序可归纳如下：

①由于转速给定变化或负载变动，使电动机应产生的转矩极性反向。

②由转速调节器输出反映这一转矩的极性，并由逻辑装置对该极性进行判断，然后发出切换开

始的指令。

③使导通侧的整流桥（例如正组桥）的电流迅速减小到零。

④由零电流检测器得到零电流信号后，经〜延时，确认电流实际值为零，封锁原导通侧整流

桥的触发脉冲。

⑤由零电流检测器得到零电流信号后，经延时，确保原导通侧整流桥晶闸管完全阻断后，开

放待工作侧整流桥（例如反组桥）的触发脉冲。

⑥电枢内流过与切换前反方向的电流，完成切换过程。

根据逻辑装置要完成的任务，它由电平检测、逻辑判断、延时电路和联锁保护电路四个基本环

节组成，逻辑装置的功能和输入输出信号如图4-1所示。

DLC正组整流装置

转矩极性.................................脉冲封锁

逻辑

蕊延时

保护

运算电路

等电流反组整流装置

脉冲封锁

图2T无环流逻辑控制环节DLC

其输入为电流给定或转矩极性鉴别信号和零电流检测信号，输出是控制正组晶闸管触发脉冲封

锁信号和反组晶闸管触发脉冲封锁信号。

软件逻辑控制切换程序流程图

三、无环流逻辑装置的设计

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①电平检测器

逻辑装置的输入有两个：一是反映转矩极性信号的转速调节器输出，二是来自电流检测装置反映

零电流信号的，他们都是连续变化的模拟量，而逻辑运算电路需要高、低电位两个状态的数字量。

电平检测器的任务就是将模拟量转换成数字量，也就是转换成“0”状态（将输入转换成近似为输

出）或“1”状态（将输入转换成近似为输出）。

采用射极偶合触发器作电平检测器。为了提高信号转换的灵敏度，前面还加了一级差动放大和一级

射极跟随器。其原理图见图3-1。

电平检测器的输入输出特性如图3-2所示，具有回环特性。由于转速调节器的输出和电流

检测装置输出都具有交流分量，除入口有滤波外，电平检测需要具有一定宽度的回环特性，以防止

由于交流分量使逻辑装置误动作，本系统电平检测回环特性的动作电压，释放电压。调整回环的

宽度可通过改变射极偶合触发器的集电极电阻实现。

图3-2电平检测曙输入输出痔性

转矩极性鉴别器的输入信号为转速调节器的输出，其输出为。电机正转时为负，为低电位

（“0”态）,反转时为正，为高电位（“1”态）。

零电流检测器的输入信号为电流检测装置的零电流信号，其输出为。有电流时为正，为高

电位（“1”态），无电流时为0,为低电位（“0”态）。

②逻辑运算

电路的输入是转速极性鉴别器的输出和零电流检测器输出。系统在各种运行状态时，和

有不同的极性状态（“0”态或“1”态），根据运行状态的要求经过逻辑运算电路切换其输出去封锁

脉冲信号的状态（“0”态或“1”态）,由于采用的是错管触发器，当封锁信号为正电位（“I”态）

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设计用纸

时脉冲被封锁，低电位（“0”态）时脉冲开放。

其逻辑运算电路，如图3-3所示，它由四个或非门电路组成。依靠它来保证两组整流桥的互锁,

并自动实现零电流时相互切换。

图3-3逻辑运算电路

现举例说明其切换过程，例如，整流装置原来正组工作，这时逻辑电路各点状态如图3-3

中“1”、“0”所示。

图3-4或非门电路

现在要求整流装置从正组切换到反组，首先是转矩极性信号改变极性，由“0”变到“1”，在

正组电流未衰减到0以前，逻辑电路的输出仍维持原状（为“0”，正组开放。为“1”，反组

封锁）。只有当正组电流衰减到零，零电流检测器的状态改变后，逻辑电路输出才改变状态，实现

零电流切换，这是逻辑电路各点状态如图3-3所示。或非门电路如图3-4所示

采用错二极管2AP13和硅开关三极管3DK4C是为了减小正向管压降。

③延时电路前面的逻辑运算电路保证零电流切换，但仅仅采用零电流切换是不够的，因为零

电流检测装置的灵敏度总是有限的，零电流检测装置变成“0”态的瞬间，不一定原来开放组的晶

闸管已经断流。因此必须在切换过程中设置两段延时即封锁延时和开放延时，避免由于正反组整流

装置同时导通而造成短路。根据这个要求、逻辑装置在逻辑电路后面接有延时电路。

设计用纸

图3-5延时电路

延时电路如图3-5所示，其工作原理如下：当延时电路输入为“0”时，输出亦为“0”态（截止、导通），相

应的整流桥脉冲开放。当输入由“0”变为“1”时,电容C经充电，经一定延时后，导通，截止，即输出由“0”

延时变“1”。相应的整流桥脉冲延时封锁。其延时时间由决定，这里整定为-当输入出“1”变“0”时，电容C

的电荷要经过和基射极回路放电，经一定延时后，截止，导通，即输出由“1”延时变“0”。相应的整流桥脉冲

延时开放。其延时时间由参数决定，这里整定为，这样就满足了“延时封锁”、“延时开放”的要求。

④逻辑保护

逻辑电路正常工作时，两个输出端总是一个高电位，一个低电位,确保任何时候两组整流一组导通,另一组则封

锁。但是当逻辑电路本身发生故障，一旦两个输出端均出现低电位时,两组整流装置就会同时导通而造成短路事故。

为了避免这种事故，设计有逻辑保担环节，如图3-6所示。

逻辑保护环节截取了逻辑运算电路经延时电路后的两个输入信号作为一个或非门的输入信号。当正常工作时,

两个输入信号总是•个是高电位，另•个是低电位。或非门输出总是低电位，它不影响脉冲封锁信号的正常输出，但

一旦两个输入信号均为低电位时，它输出一个高电位，同时加到两个触发器匕将正反两组整流装置的触发脉冲全

部封锁了，使系统停止工作，起到可靠的保护作用。

图3-7无环流逻辑装置结构图

II

设计用纸

四、逻辑无环流可逆调速控制系统各种运行状态

（一）、正向起动到稳定运转

当给出正向起动讯号，为正，转速调节器ASR的输出为负，转矩极性鉴别器DPT输出的状态仍为“0”。在起

动电流未建立以前，零电流检测器DPZ输出的状态也不变，仍为“0”，所以逻辑装置输出仍封锁反向组脉冲，正向

组开放。在给定电压的作用下，正向组触发器的脉冲控制角由往前移动，止组整流装置VF的平均整流电压逐渐

增加，电机开始正向起动，在起动过程中由正组电流调行器ACR1的调节作用使起动电流维持最大允许值，得到恒

加速起动。在起动电流作用K,电动机一直加速到给定转速，进入稳定运行。当主回路电流建立后，通过电流检测

装置送给零电流检测器DPZ一个信号为正，这时DPZ的输出为“1”，但由于逻辑电路的记忆作用，其输出状态

不变，正向组开放，反向组封锁。电动机稳定运行，转速的高低取决于给定电压的大小，改变的大G,可以在

一定范闱内任意调速。

（二）、正向减速过程

正向减速时，则要突减给定电压（其极性不变），系统便进入降速过程。本系统降速过程可分为以下四个阶

段：

①.本桥逆变阶段

由于极性不变，仅数值突然减小，而转速来不及改变，所以使得转速调节器ASR的输入偏差为负，其输出

立即变正，但电枢电流不为零，逻辑装置的输出不发生翻转。此时电流调节器为负的最大值，，使正向整流装置

进入逆变状态。电枢电流减小，主回路电感通过处于逆变状态的正组整流装置将能量回送电网。此过程一直进行

到衰减到零，本桥逆变结束。

②.第一次切换

当衰减到零，本桥逆变结束，零电流检测器输出从1态变为0态，经封锁延时，逻辑装置的输出从0

态变为1态，封锁正组整流装置触发脉冲，再经开放延时，由1杰变为0态，开放反蛆晶闸管整流装置脉冲。

但是，在延时过程中，逻辑装置输出已经变为1态，而还没有变为0态仍是1态，但由于推环节的T型滤

波网络的惯性，可以将逆变状态保持一小段时间，避免了换向时电流的冲击。

③.他桥逆变阶段

经过延时后，逻辑装置的输出变为0态。此阶段电流调节器输出退出负限幅值，向正的变化，前移（向

增大方向移），当反组的逆变电压小于电动机反电势后，建立反向组的逆变电流。在反电势作用下，这个逆变电流

上升到（）后，电动机的转速直线下降，反组整流装置处于有效逆变状态，电动机处于发电制动状态，通过反

组整流装置逆变将电机的机械能回馈到电网，称此过程为它桥回馈制动。

待电动机转速卜降到新的转速给定电压后，转速调节器的输入偏差为正，转速调节器的输出退出限幅成为负

值。由于此时电枢电流不为零，逻辑装置输出不翻转。这时电流调节器输出为负的限幅值，则，反组整流装置

输出逆变电压又变为最大值，使反组逆变电流减小，在主回路电感两端产生感应电势，阻碍逆变电流减小。电感杼

放能量，维持反组继续逆变工作。此过程仍为它桥逆变，其作用迫使逆变电流衰减到零。

④.第二次切换

当反组逆变电流衰减到零后，逻辑装置经延时，变为1态，封锁反组脉冲，再经延时.，变为0态，开放正

组脉冲。待电流调节器输出变为正值并且正组整流电压后，建立整流电流，使正组整流装置又重新进入整流

状态工作。电枢电流开始上升，待电流上升到负载电流值并略有超调后，经系统调节作用，使系统重新稳定于正向

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设计用纸

低速度运行状态。

（三人正转制动

当给定停车命令后，，由于机械惯性，转速负反馈仍存在，在它的作用下，转速调节器的输出由负变正。

因此DPT输出由“0”变“1"，如图4-1所示。但是只要电流未衰减到零，DPZ输出仍为“11或非门HF1.HF2

状态不变，逻辑装置总输出状态亦不变，仍维持正组整流装置电流导通，只有当DPZ输出变为“0”即电流过零了，

或非门HF2输出的状态才改变，由“0”变为,HF4输出的状态由“1”变为“0”,致使HF3的输出由“0”变

“I［经延时电路延时而月后输出由变"I”，逻辑装置输出至正组触发器的脉冲封锁信号由“0”经延时

后变“1”，即当电流过零后正组整流装置的脉冲经封锁延时后被封锁。在HF4输出的状态由“1”变“0”后，经

延时电路，延时10ms后输出由“1”变“0"，故它的输出由“1”变“0”时延时（）逻辑装置输出至反组触发

器的脉冲封锁信号由“0”经廷时后变“1”，即当电流过零后反组整流装置的脉冲经开放延时后升放。

从制动过程来看大体可以分为两个阶段。制动的第•阶段是主回路电流过零以前，这是由于转速调节器输出

改变了极性，正组触发装宜GTF的输入移相控制信号变负，而正组整流装置仍然是导通的，故处「逆变状态。上

回路电感很快衰减，释放能量，通过处于逆变状态的正组整流装置将能量送回电网，这个过程称为“本标逆变”过

程。这个过程是很短的，因为此刻（一电机的反电势，一正组整流装置的逆变电压），所以电流的衰减是很

快的。

HF2

图4T制动时的逻辑电路图

制动的第二阶段，也就是制动的主要阶段，是在切换到反组整流装宜以后。当切换开始，由于转速调节器的输出由

负变正。这个极性使为正，对正组整流装置是逆变状态（）。而使为负，对反组整流装置则是整流状态（）□

因此，刚切换过来反组整流装置开放时是处在整流状态，其整流电压与电动机反电势同极性相串联，形成很大的制

动电流，这电流通过电流调节器的作用才把反蛆的触发脉冲推向的逆变状态，而且维持电流为恒值，直到最后电

机转速制动到零为止。

同理，可分析反向时的各种运行状态。当反向起动的主令信号给出后，由于首先要完成逻辑切换，解除反向组触发

脉冲的封锁，因此反向起动要滞后一个延时时间。

（四）、停车状态

停车时，转速给定信号，转速调节器和电流调节器的输出和均为零，触发器输出的触发脉冲在位置,

变流装置输出整流电压为零，电动机处于停止状态。此时，零电流检测曙的输出为0态，但转矩极性鉴别器输

出的状态却有两种可能：一种是由负变为零，则为0态；另一种是由正变为零，则为1态。所以停车状

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态是正组晶闸管有脉冲，还是反组晶闸管有脉冲，则视接通电源时，的状态而定，或者是系统已经工作了一段时

间之后，则由停车前一时刻的状态而定。为方便以下分析，先假设停车时，为0态，为0态，则为0态，

为1态，此时再正向起动，其逻辑装置不必进行切换：若是再反向起动，逻辑装置输出就应切换，且有的延时,

才能反向起动，比正向起动拖长了约的时间。

五、系统参数选择

本系统主电路为三相桥式反并联电路，被控电机额定电压220V.，对于•本电路,采取了阻容保护，非线性电路及过电

流保护，现对电路中各元件参数选择做简要说明。

(一)、整流变压器额定参数的计算与选择

在平均电压Ud和主电路形式一定的条件下，晶闸管交流侧的电源相电压有效值U2只能在一个较小的范围内变

化。因为电压U2选择过高,则晶闸管装置运行的控制角a过大造成功率因数变坏，无功功率增大。并在电源回路的电

感上产生很大的电压降，但若电压U2过低，则有可能在晶闸管控制角a=0时仍达不到负载要求的电压额定值因而达

不到负载要求的功率，在一般情况下，晶闸管装置所要求的交流供电电压于电网电压往往不一致，另外，为了尽可能减小

电网与晶闸管装置的相互干扰,要求能够隔离.所以通常需配用整流变压器，整流变压器的一次相电压U1就是电网相

电压.根据本系统要求的整流电压Ud=22()V.及整流电流Id=10A.在下面时整流变压器的额定参数.二次相电压U2.二次

相电流12.一次相电流I1.二次容量S2.一次容量S1和平均容量S进行一些必要的计算。

1.二次相电压U2的计算

U2=(1.2-1.5)U0/A=1.3X220/2.34=122V

U0—电动机电枢额定电压

A-系数对于三相桥式，A=2.34

2.二次相电流12和一次相电流II

I2=k2XIdIl=I2/kk=Ul/U2

则12=0.816X17.2=14.04A

11=14.04/380/122=4.51A

Id—电动机的额定电流

K2一电流的波形系数为0.816

3.二次容量S2.一次容量S1和平均计算容量S

S1=3U1I1=3X220X4.51=5141.4VA

S2=3U2I2=3><122X14.04=5138.64VA

S=(S1+S2)/2=5140.02VA

(二)、晶闸管和整流管的选择及计算

1.整流器件的额定电压UTN

Um=61/2U2=299V

UTN=(2〜3)Um取系数为2.5则可得UTN=747V

2.整流器件的额定电流!T(AV)

IT(AV)=(1,5-2)kfbIdmax=1.8X0.368X17.2X1.5=14.7A

式中k0)=0.3681dmax=Xx电动机的额定电流

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设计用纸

人一为过载倍数

(三)、平波电抗器的电感量的选择及计算

在使用晶闸管装宜时，为了提高它对负载供电的性能和提高运行的安全可靠性，常在直流侧使用带有空气隙的铁

芯电抗器，本节着重于电抗器的计算，电抗器的主要参数是:流过电抗器的电流和电抗器的电感量。

1.使输出电流连续所需的电感量

当品闸管的控制角u较大，负载电流小到一定程度时，会出现输出电流不连续的现象，为保证电流连续,电枢回路中

应有的电感量：U=KIU2/ldmin=0.693X122/(5%X17.2)=98.3mH

Idmin一要求连续的最小负载电流平均值为5%lnomK1=0.693

2.平波电抗器电感的计算

LD—电动机的电枢电感

LD=KDUe/2PneIeX103=6X220/2X2X1500X17.2XIO3=12.8mH式中P一极对数(P=2)KD=8~I2(无补偿的电

机)KD=5〜6(有补偿的电机)

LB一变压器二次测每相的漏电感

LB=KBUk%XU2/100XIe=3.9X5/1OOX122/!7.2=l.38mH

Uk%—变压器的短路比，对于100KVA以下的变压器Uk%=5%KB=3.9

LP—平波电抗器的电感

LP=LI-(LD+2LB)=98.3-(12.8+2X1.38)=82.74inH

(四)、闸管的保护装置及其计算

品闸管虽然具备多种优点，但是它承受过电流和过电压的能力较差。为了使器件能长期的运行，必须采用适当的

保护装置。

1.过电压保护

凡超过晶闸管正常工作时承受的最大峰值电压Um的都算过电压，其中一种为操作过电压是由晶闸管装置的拉

闸合闸和器件关断等电磁过程引起的过电压，这些操作过程经常发生是不可避免的，另一种过电压是由于雷击等原

因为从电网侵入的偶然性浪涌电压，它可能比操作过电压更高，采取过电压保护措施后，应使经常发生的操作过电

压限制在额定电压UTN以下，而希望使偶然性的浪涌电压限制在器件的断态和反向不重复峰值电压Udsm和Ursm

以下。

⑴交流侧过电压保护

阻容保护

在变压器二次并联电阻和电容，构成阻容保护电路。计算单相变压器交流侧过电压保护电容C和电阻R的公式:

C>6iO%S/U22,R孑2.3U22/S<UK%/iO%)1/2

其中：S—变压器每相平均计算容量U2—变压器二次相电压行效值i0%—变压器激磁电流百分数J00KVA

以下iO%=7Uk%—变压器的短路比，100KVA以下Uk%=5

由以卜的公式可得:C26X7XSI40.02/l222=l4.SuFR22.3X1222/S140.02X(5/7)1/2=5.63Q

变压器的接法单相三相二次侧Y接法

阻容装置的接法与变压器次极并联Y接法△接法

电容CCCC/3

电阻RRR3R

则根据上表得到:电容=C/3=4.83UF电阻=3R=16.89Q

——IF'---------

II----------------

设计用纸

阻容保护