十機(jī)架連軋機(jī)分部傳動(dòng)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)78103

1、課題：十機(jī)架連軋機(jī)分部傳動(dòng)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1.電動(dòng)機(jī)參數(shù)以十個(gè)機(jī)架為準(zhǔn)，每個(gè)機(jī)架對(duì)應(yīng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，由此形成十個(gè)部分，各部分電 動(dòng)機(jī)參數(shù)集中列于表中，其中Pn/kW為額定功率、Un/V為額定電壓、In/A為額 定電流、nn /(r/min)為額定轉(zhuǎn)速、Ra/門為電機(jī)內(nèi)阻，GDa2 /N.m2為電動(dòng)機(jī)飛輪力 矩、P為極對(duì)數(shù)、I fn/A為額定勵(lì)磁電流。For personal use only in study and research; not for commercial use表1各分部電動(dòng)機(jī)額定參數(shù)機(jī)架型號(hào)電動(dòng)機(jī)型號(hào)Pa/kWUn/VIn/An n/(r/mi n)RaQI fn/AGDa

2、2/(N.m2)P/對(duì)1Z2-926723029114500.24.9868.6012Z1-914823020914500.33.7758.0213Z1-823523015214500.42.6731.3614Z1-812623011314500.52.76527.4415Z2-721923082.5514500.73.0511.7616Z1-71142306114500.82.179.817Z1-621123047.814500.90.9566.3918Z1-618.52303714501.01.145.4919Z1-52623026.114501.11.113.92110Z1-514.22

3、3018.2514501.21.0453.4311.整流變壓器的計(jì)算與選擇在一般情況下，晶閘管裝置所要求的交流供電電壓與電網(wǎng)電壓往往不一致； 此外，為了盡量減小電網(wǎng)與晶閘管裝置間的相互干擾， 要求它們相互隔離，故通 常均要配用整流變壓器。 整流變壓器的電壓整流變壓器的一次側(cè)直接與電網(wǎng)相連，當(dāng)一次側(cè)繞組Y接時(shí)，一次側(cè)相電壓U1等于電網(wǎng)相電壓；當(dāng)一次繞組接時(shí)，一次側(cè)相電壓U1等于電網(wǎng)線電壓。整流變壓器的二次側(cè)相電壓 U2與整流電路形式、電動(dòng)機(jī)額定電壓 Un、晶閘 管裝置壓降、最小控制角:.min及電網(wǎng)電壓波動(dòng)系數(shù)；有關(guān)，可按下式近似計(jì)算(1)U2 =sAB式中KZ為安全系數(shù)，一般取為1.051.1

4、0左右整流變壓器的電流整流變壓器的二次側(cè)相電流I 2和一次側(cè)相電流I 1與整流電路的形式、負(fù)載性質(zhì)和電動(dòng)機(jī)額定電流 I n有關(guān)，可分別計(jì)算如下12 = K2 I n( 2)(3)K1U2I2U1整流變壓器的容量整流變壓器的二次側(cè)容量S2、一次側(cè)容量Si和平均計(jì)算容量S可分別計(jì)算如下(4)(5)(6)S2 = m2U 212Si = m1U 1111S = -(S1 S2)2其中m1、m2分別為一次側(cè)與二次側(cè)繞組的相數(shù)2 整流元件的計(jì)算與選擇正確選擇晶閘管和整流管，能夠使晶閘管裝置在保證可靠運(yùn)行的前提下降低 成本。選擇整流元件主要是合理選擇它的額定電壓 UKn和額定電流(通態(tài)平均電流)It，它們

5、與整流電路形式、負(fù)載性質(zhì)、整流電壓及整流電流平均值、控制 角的大小等因素有關(guān)。一般按:=0計(jì)算，且同一裝置中的晶閘管和整流管的 額定參數(shù)算法相同。整流元件的額定電壓U Kn 整流元件的額定電壓U Kn與元件實(shí)際承受的最大峰值電壓有關(guān)，即Uka= ( 2 3) U m式中(23)為安全系數(shù)，要求可靠性高時(shí)取較大值。整流元件的額定電流I T 整流元件的額定電流I T最大負(fù)載電流I m有關(guān),(8)It= (1.52.0 ) Kfb I m式中心匕為計(jì)算參數(shù)，（1.52.0 ）為安全系數(shù)。3 電抗器的計(jì)算與選擇為了提高晶閘管裝置對(duì)負(fù)載供電的性能及運(yùn)行的安全可靠性，通常需在直流側(cè)串聯(lián)帶有空氣隙的鐵心電抗

6、器，其主要參數(shù)為額定電流I n和電感量Lk.用于限制輸出電流脈動(dòng)的臨界電感 Lm/mH(9)豈1032 fdSIn式中S1 為電流脈動(dòng)系數(shù)，取5%20%S u 為電壓脈動(dòng)系數(shù);d為輸出脈動(dòng)電流的基波頻率，單位為HZSU與f d與電路形式有關(guān)。用于保證輸出電流連續(xù)的臨界電感 Li/mHk1u2L1 =I min(10)式中Jin 要求的最小負(fù)載電流平均值，A;minK 1為計(jì)算系數(shù)。直流電動(dòng)機(jī)的漏電感La/mHKDUnLa=叱匚1032n pnnI N(11)式中Kd為計(jì)算系數(shù)，對(duì)于一般無(wú)補(bǔ)償繞組電動(dòng)機(jī),Kd=812;對(duì)于快速無(wú)補(bǔ)償繞組電動(dòng)機(jī)，K d=56。其余參數(shù)均為電機(jī)額定值。折合到整流變壓

7、器二次側(cè)的每相漏電感 Lb/mH（Lb=步%100In式中U k %為變壓器的短路比，一般取為 5%K B 為計(jì)算系數(shù)。實(shí)際應(yīng)串入的平波電抗器LK/ mHL K =max（Lm,Li）-La-2LB式中max表示取其中的最大值。電樞回路總電感Le = Lk + La+2 Lb4. 電阻的計(jì)算電動(dòng)機(jī)電樞電阻 Ra整流變壓器折合到二次側(cè)的每相電阻Rb2SRb=±（i_h ）9（l max）If式中max為變壓器的最大效率，一般取為 95%。整流變壓器漏抗引起的換向重疊壓降所對(duì)應(yīng)的電阻R hx對(duì)三相零式電路R hx =3Xb/2二對(duì)三相橋式電路Rhx=3XB/二式中 Xb=2 二 f Lb

8、。電樞回路總電阻Rs = Ra+ Rk+ Rhx+2RB式中，Rk為平波電抗器的電阻，可從電抗器產(chǎn)品手冊(cè)中查得或?qū)崪y(cè)。5. 時(shí)間常數(shù)的計(jì)算電磁時(shí)間常數(shù)T1=Ls/ R匸2機(jī)電時(shí)間常數(shù)Tm= -G- 375CeCm6. 保護(hù)元件的計(jì)算與選擇交流側(cè)阻容過(guò)壓保護(hù)(14)(15)(16)(17)(18)(19)2i0%SU；(20) 交流側(cè)過(guò)壓保護(hù)電容（單位為JF ）的計(jì)算公式是式中S整流變壓器的平均計(jì)算容量， V A;i 0%變壓器勵(lì)磁電流百分?jǐn)?shù)，對(duì)于10560kV - A的三相變壓一般取i。=4 10。電容C（單位為）的交流耐壓應(yīng)大于或等于1.5Uc, Uc是阻容兩端正常工作 時(shí)的交流電壓有效值。

9、 交流側(cè)過(guò)壓保護(hù)電阻的計(jì)算公式是(21)對(duì)應(yīng)(22)V)；6.9U； Uk%R?:S io%式中,Uk%為變壓器的短路比，對(duì)于101000kV- A的變壓器，uk %=5 10。電阻功率P可在下式范圍內(nèi)選?。?3） （2 二 f） 2K1（CR）CU2 V FR< （12） （2二 f） 2K（CR）+ KJCU；式中：R和C-為上述阻容計(jì)算值；f和U電源頻率（HZ）和變壓器二次側(cè)相電壓（23）和（12）安全系數(shù)；K1計(jì)算系數(shù)，對(duì)于單相K1=1 ;對(duì)于三相K1=3;K2計(jì)算系數(shù)，對(duì)于單相K2=200;對(duì)于三相半波：阻容接法Kf450;阻容丫接法Kf150;對(duì)于三相橋式：阻容接法 Kf90

10、0; 阻容丫接法&=300。當(dāng)CF< 0.2ms時(shí)，所選FR值接近于上式之右方；當(dāng)CR> 5 ms時(shí)，所選Pr值接近于上式之左方； 不同接法下阻容的實(shí)際取值：交流側(cè)壓敏電阻過(guò)壓保護(hù)單相電路用一只壓敏電阻；三相電路用三只壓敏電阻，可接成丫形或形。 壓敏電阻的額定電阻 U 1mAU1mA> L（ 23）0.8 0.9式中 Um-壓敏電阻承受的額定電壓峰值，V；電網(wǎng)電壓升高系數(shù)，取為1.051.10 ;0.80.9 安全系數(shù)。 壓敏電阻的通流容量I yI y > (2050) 12(25) 壓敏電阻的殘壓(即限壓值)UyUy > Ky UlmA式中，Ky為殘壓比

11、。當(dāng)Iy < 100A時(shí)，Ky=1.82;當(dāng)Iy > 3kA時(shí)，Ky<3壓敏電阻的殘壓Uy必須小于整流元件的耐壓值。直流側(cè)阻容和壓敏電阻過(guò)壓保護(hù)可參照交流側(cè)的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)晶閘管元件過(guò)壓保護(hù)限制關(guān)斷過(guò)電壓的阻容 RC的經(jīng)驗(yàn)公式C=(R=P24) I tX 10”10 30= 0.45U(26)(27)(28)式中C的單位為J F; R的單位為門;P R的單位為 W. 阻容RC的經(jīng)驗(yàn)根據(jù)晶閘管裝置的過(guò)流保護(hù) 直流側(cè)快速熔斷器熔體額定電流I krz < 1.5I n(29) 交流側(cè)快速熔斷器熔體額定電流IKRj < 1.5I 2(30) 晶閘管元件串聯(lián)快速熔斷器熔體額

12、定電流IK < I KR < 1.57I T(31) 總電流快速熔斷器熔體額定電流 IKRD< 1.5I(32)所有快速熔斷器的額定電流均需大于其熔體額定電流； 快速熔斷器的額定電 壓均應(yīng)大于線路正常工作電壓的有效值。直流側(cè)過(guò)流繼電器動(dòng)作電流小于或等于1.2I交流側(cè)過(guò)流繼電器動(dòng)作電流小于或等于（1.11.2 ） I 2。交直流側(cè)的過(guò)流繼電器額定電流均應(yīng)大于或等于其動(dòng)作電流，額定電壓正常工作電壓。7控制元件的計(jì)算與選擇總電源自動(dòng)開(kāi)關(guān) 動(dòng)作電流小于或等于 1.2I 1。交流接觸器 變壓器一次側(cè)用：額定電流小于或等于1.2I 1。 變壓器二次側(cè)用：額定電流小于或等于1.2I 2 。僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, omlmerziellen Zwecken verwendet werden.Pour