课程设计---卷纸机不可逆调速系统的可控直流电源设计

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1、第 1 页 共 14 页 一：设计目的一：设计目的 本课程设计是电气工程及其自动化专业重要的实践教学环节之一。 本 课程设计的任务是培养学生综合运用电力电子学 、 模拟电子技术和 电机学所学知识分析、解决工程或科研实际问题的能力。其目的是巩 固学生所学知识的同时， 提高学生的专业素质， 这对于工科学生贯彻工程 思想起到十分重要的作用。 二：设计的任务及要求二：设计的任务及要求 卷纸机不可逆调速系统的可控直流电源设计 A 原始数据： P=7.5kW， Ued=220V， Ied=40.8A， n=1480r/min， Ra=0.25， LM=14mH， =1.5。 B 设计内容及要求： a) 设

2、计整流电路主电路。 b) 设计变压器参数：U1，I1，U2，I2。 要求考虑最小控制角min、电网电压波动、晶闸管管压降和变压器 漏抗等因素计算变压器二次相电压值，附主要计算步骤。 c) 整流元件参数的计算及选择：依据参数计算，正确选择器件型号，并 附主要参数。 d) 触发电路设计及主要参数的计算，同步电压的选择。 e) 设计保护电路：正确选择电压、过流保护电路，简要说明选择依据， 计算保护元件参数并选择保护元件型号。 三：具体的计算和选择过程三：具体的计算和选择过程 一.主电路的选择 根据实验要求的原始数据，电机的功率 KWKWP55.7 ，属于 较大功率的电机， 同时此电机为直流电机， 电

3、流的脉动比较小的整流系统， 单相整流的最大值为 2 0.9U ，达不到电机的额定电压，所以选择三相桥式 整 流 电 路 ， 通 过 三相 桥 式 全 控整 流 电 路 的 得到 d U 的 表 达 式 为 第 2 页 共 14 页 2 2.34cos d UU ，较大，使 220 d UV ，而 2 220UV ，这样的 调节范围太窄，而的调节范围越宽，精度越高，应加整流变压器。 设计主电路图如图所示 .整流变压器的设计及计算 1) 变压器二次侧相电压有效值 2 U 的计算 在不考虑最小控制角，电网电压波动，晶闸管管压降和变压器漏感等因 素的理想情况时，直流端输出电压 d U 为： cos34

4、.2)(sin6 3 1 22 3 2 3 UwtwtdUU d ( 60 ) 所以 cos34.2 2 d U U 2) 然而，考虑最小控制角min、电网电压波动、晶闸管管压降和变压 器漏抗等因素时， d U 的表达式应改为： VTbed UUUKKKKU)( 32102 第 3 页 共 14 页 0 K系数， 0 K = 34.2 1 =0.4274 1 K 电网波动系数，一般取 1 K =1.12 2 K 与最小导通角 min 有关的系数 2 K = min cos 1 为了在额定负载下 仍 然能进行电压调节，不能按控制角 min = 0 进行计算，一般规定不可逆 min 1510 ，此主电路中 min 取 15 。 3 K 为考虑其他因素影响的安全系数， 3 K 取 1112，当桥臂上 串联的元件数较多时， 可取大数值， 由于主电路的桥臂上串联的元件较少， 故取 3 K =1.1。 ed U整流器额定输出