前言。一、 设计目的:
电力电子电路设计是在学习完《电力电子技术》课程之后的一个实践环节,可使学生在理论联系实际、综合分析、理论计算、归纳总结和实验研究等方面得到综合训练和提高,从而培养学生具有独立解决实际问题和从事科学研究的初步能力。通过一个指定课题的设计过程,使学生初步建立正确的设计思想,熟悉工程设计的一般顺序、规范和方法,提高正确使用技术资料、标准、手册等工具书的工作能力。通过设计工作还可以培养学生严肃认真、一丝不苟和实事求是的工作作风,树立正确的生产观念、经济观念和全局观念,为学生向工程技术人员过渡打下良好的基础。
电力电子主要运用于交直流的控制系统中,由于学生对该课程的后续课《交直流的控制系统》没有进行系统完整的学习,所以,《电力电子技术》课程设计的主要任务,只能侧重于由电力电子元件组成的整流与逆变电路(称为直流与交流调速系统的主电路)的设计。
二、 主要内容:
电力电子元件组成的主电路(以整流电路为主)
1、 整流电路的类型选择。
2、 整流变压器额定参数的计算。
3、 整流元件的计算与选择。
4、 晶闸管整流电路的保护电路及元件的计算。
5、 电抗器的参数计算。
6、 对所设计的电力电子变流电路进行**测试。
第一章。一、课程设计数据与要求。
10kw直流电动机不可逆调速系统。
1、技术数据直流电动机:
型号 z3–71 额定功率pn=10kw 额定电压un=220v
额定电流in=55a 转速nn=1000r/min 极数2p=4
电枢电阻ra=0.5ω 电枢电感ld=7mh
励磁电压ul=220v 励磁电流il=1.6a
2、设计要求:调速范围d=10;转差率s≤5%;电流脉冲系统si≤10%。
二、课程设计内容。
1、整流电路的类型选择和参数计算。
1)、主电路的选择原则:一般整流器功率在4kw以下采用单向整流电路,4kw以上采用三相整流;所以采用三相整流电路。又由于是不可逆的,所以选择三相桥式半控整流电路。
2)、控制电路: 该电路采用转速负反馈来稳定转速,采用电流截止负反馈进行限流保护, 反馈方式选择原则是满足调速指标要求的前提下,选择最简单的反馈方案。
3)、反馈方式的选择。
负载要求d=10,s≤15%,则系统应满足的转速降。
电动系数:
该直流电动机固有转速降。
故采用电压闭环控制系统,控制系统电压放大倍数。
三、整流变压器参数计算。
1)、u2的计算。
其中:则。取则有电压比。
2)、一次电流i1和二次电流i2的计算。
已知全波整流电路中。
3)、变压器容量的计算。
四、元件的参数计算及选择。
1、晶闸管参数计算及选择。
1)、额定电压的计算。
所以取。2)、额定电流的计算。
所以取。2、二极管参数的计算。
二极管参数的计算方法和晶闸管的计算方法相同。
第二章。一、保护环节的计算和选择。
1、过压保护。
1)、交流侧过压保护。
交流侧过压保护采用阻容(rc)保护。
又因:所以选c=
而赖压为700v
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