武汉理工大学《电力拖动与控制系统》课程设计说明书

流电机转速单闭环变压调速的电路。

图1-3 交流电机转速单闭环变压调速电路

变压调速是交流电机调速方法中比较简便的一种。目前，交流调压器一般用三对晶闸管反并联或三个双向晶闸管分别串接在三相电路中，主电路接法有多种方案，用相位控制改变输出电压。

图1-4 Y形连接

4

武汉理工大学《电力拖动与控制系统》课程设计说明书

图1-5 △形连接

调压电路以晶闸管为开关信号，采用晶闸管交流调压器（TVC）,图1-6为TVC硬件电路，图1-7为TVC的变压控制方式。

图1-6 晶闸管交流调压器硬件电路

（a）相位控制

5

武汉理工大学《电力拖动与控制系统》课程设计说明书

（b）周期控制电压在零点时同步导通

图1-7 TVC的变压控制方式

2 异步电动机闭环控制系统设计

2.1 晶闸管交流调压器元件的选择

正确地选择晶闸管，能够使变流装置在保证可靠运行的前提下降低成本。主要是合理地选择元件的额定电压和额定电流(通态平均电流)。其元件的选择与以下各因素有关：负载性质(电阻或电感)，整流电压平均值和整流电流平均值，整流电路形式，控制角的大小等。由于实际使用时各因素的差异很大，因此对电流有效值进行精确计算就比较复杂。为了使计算简化，我们均以控制角?＝00选择品闸管的电流定额。也就是说，晶闸管可以按照相同的方法确定它们的额定电压和额定电流。

2.1.1 晶闸管元件的额定电压

如果元件实际承受到的最大峰值电压为UTM，则应选择元件的额定电压

式中系数(2—3)是考虑到元件的发热、环境温度升高、操作过电压等因素的影响而留的安全裕量。

2.1.2 元件的额定电流(通态平均电流)

在额定情况下流过元件的电流有效值IT和额定电流ITa的关系为

6

武汉理工大学《电力拖动与控制系统》课程设计说明书

由于晶间管的过载能力比一般电磁元件小，为不使元件因过热而损坏，在实际计算中要考虑(1.5-2)倍的安全系数。另外如果通过元件的电流波形不同，其有效值IT与平均值ITa的比值Kf也不同。若负载电流为Id，根据热量等效原则可写出 则元件的额定电流

式中 Kf —波形系数；

Kb —整流元件的支路数，如单相桥Kb＝2，三相桥Kb＝3； Id —负载电流；

Kfb —计算系数。

根据本次设计要求，为留有裕量，我们选择晶闸管的额压为1140V，额流为20A。

2.2晶闸管的保护环节的设计

2.2.1过电流保护

过电流是晶闸管电路经常发生的故障，是造成器件损坏的主要原因之一，因此，过电流应当首先考虑。由于晶闸管承受过电流能力比一般电器差的多，故必须在极短的时间将电源断开或把电流值降下来。在设计中可采用快速熔断器保护、电子线路控制的过电流保护以及过电流继电器保护。

采用快速熔断器保护是最简单有效的过流保护器件，具有快速熔断的特性，在通常的发生短路中后，能快速熔断能保证在晶闸管损坏之前熔断自身而断开故障点，避免过电流烧坏管子。

7