[毕业论文] 某造纸机晶闸管串级调速系统 [复制链接]

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毕业论文-某造纸机晶闸管串级调速系统，正文共33页，7894字。
0 引 言
十几年前，串级调速作为一种高效率的交流无级调速曾经盛行一时，随着近代变频调速的兴起，串级调速日渐萧条，被误认为是落后的调速技术。串级调速真的比变频调速逊色吗？实际上，串级调速在效率、机械特性等本质方面，和变频调速几乎是完全一致的，而且高压串级调速的经济性明显优于变频调速。尤其在高压大容量风机泵类节能方面，串级调速的某些优势表现的更为明显。
如何评价交流调速技术的优劣，不同的需求有不同的标准。但普遍的共识是：⑴ 效率高；⑵ 调速平滑即无级调速；⑶ 调速范围宽；⑷调速产生的负面影响（如谐波、功率因数等）小；⑸成本低廉。
交流电动机，特别是鼠笼式异步电动机与直流电动机相比具有一些突出的优点：制造成本低；重量轻；惯性小；可靠性和运行效率高；维修工作量小；能在恶劣的甚至在有易燃易爆性气体的环境中安全运行。这些与现代调速系统要求的可靠性、可用性、可维修性相一致。但同时交流电动机本身是一个非线性、强耦合的多变量系统，其可控性较差。而随着电力电子技术和自动控制技术的迅速发展以及各种高性能的电力电子器件产品的出现，为交流调速系统的发展创造了有利条件。特别是70年代初出现的矢量变换控制技术以及在矢量变换基础上相继出现的磁通反馈矢量控制、转差型矢量控制、直接转矩控制等实用系统，大大推进了交流传运控制技术的发展。这些新型的交流传动控制技术与高性能的变频器相结合，就有可能使利用交流电动机构成的交流伺服系统在性能上与高精度的直流伺服系统相匹配。特别是在一些大容量、高转速或特殊环境下应用的场合，交流调速系统已显示出无比的优越性，电气传动交流化的时代随之而来。而异步电动机有三种基本的调速方式，即改变极对数、改变转差率和改变供电电源频率。
1调速系统方案的确定
系统方案选择的原则是在满足生产机械工艺要求和确保产品质量的前提下，力求投资少、效益高和操作方便。根据造纸机对电气传动系统的要求，由于调速范围小，采用晶闸管串级调速是较合适的一种“调速节能”方案。采用晶闸管串级调速后，按电动机的最大转矩值降低为原来的82.6%计算，本电动机仍近似具有2.5倍( )的转矩过载能力，能够满足工艺提出的要求。为了满足系统静、动态特性的要求，本系统选用具有电流内环和转动外环的典型双闭环自动调速系统。
本调速系统的主要组成部分有异步电动机、转子整流器、频敏变阻器、有源逆变器、触发装置和信号检测等元件。整流器和逆变器均采用三相桥式电路。图1-1为本系统所采用方案的示意框图。
为了减少串调装置的容量和满足使电动机能完全脱离调速装置而“高速”运转的要求，本系统不使用串调装置的直接起动，而是采用频敏变阻器进行起动。起动完毕后，若需转入“调速”状态下低速工作，只需将接触器 接通，KM断开，即可切换至串级调速运行状态。在调速装置发生障碍时，先经频敏变阻器升速，先经频敏变阻器升速，然后通过 触点短接转子，使电动机全速运行，这样可以调速装置进行检修而不中断生产。
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