十机架连轧机分部传动直流调速系统的设计78103

仅供个人参考不得用于商业用途课题：十机架连轧机分部传动直流调速系统的设计⒈电动机参数以十个机架为准，每个机架对应一台电动机，由此形成十个部分，各部分电动机参数集中列于表中，其中Pn/kW为额定功率﹑Un/V为额定电压﹑In/A为额定电流﹑nn/(r/min)为额定转速﹑Ra/为电机内阻，GDa2/N.m2为电动机飞轮力矩﹑P为极对数﹑Ifn/A为额定励磁电流。Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse表1各分部电动机额定参数机架型号电动机型号Pa/kWUn/VIn/Ann/(r/min)Ra/Ifn/AGDa2/(N.m2)P/对1Z2-926723029114500.24.9868.6012Z1-914823020914500.33.7758.0213Z1-823523015214500.42.6731.3614Z1-812623011314500.52.76527.4415Z2-721923082.5514500.73.0511.7616Z1-71142306114500.82.179.817Z1-621123047.814500.90.9566.3918Z1-618.52303714501.01.145.4919Z1-52623026.114501.11.113.92110Z1-514.223018.2514501.21.0453.4311.整流变压器的计算与选择在一般情况下，晶闸管装置所要求的交流供电电压与电网电压往往不一致；此外，为了尽量减小电网与晶闸管装置间的相互干扰，要求它们相互隔离，故通常均要配用整流变压器。⑴整流变压器的电压整流变压器的一次侧直接与电网相连，当一次侧绕组Y接时，一次侧相电压U1等于电网相电压；当一次绕组△接时，一次侧相仅供个人参考不得用于商业用途电压U1等于电网线电压。整流变压器的二次侧相电压U2与整流电路形式、电动机额定电压Un、晶闸管装置压降、最小控制角min及电网电压波动系数有关，可按下式近似计算U2=ABUKnz（1）式中KZ为安全系数，一般取为1.05～1.10左右。⑵整流变压器的电流整流变压器的二次侧相电流I2和一次侧相电流I1与整流电路的形式、负载性质和电动机额定电流In有关，可分别计算如下I2=K2In（2）I1=UIUK1221（3）⑶整流变压器的容量整流变压器的二次侧容量S2、一次侧容量S1和平均计算容量S可分别计算如下S2=m2U2I2（4）S1=m1U1I1（5）S=)(2121SS（6）其中m1、m2分别为一次侧与二次侧绕组的相数。2．整流元件的计算与选择正确选择晶闸管和整流管，能够使晶闸管装置在保证可靠运行的前提下降低成本。选择整流元件主要是合理选择它的额定电压UKn和额定电流（通态平均电流）IT，它们与整流电路形式、负载性质、整流电压及整流电流平均值、控制角的大小等因素有关。一般按=0计算，且同一装置中的晶闸管和整流管的额定参数算法相同。⑴整流元件的额定电压UKn整流元件的额定电压UKn与元件实际承受的最大峰值电压有关，即UKn=（2～3）Um（7）式中（2～3）为安全系数，要求可靠性高时取较大值。⑵整流元件的额定电流IT整流元件的额定电流IT最大负载电流Im有关，仅供个人参考不得用于商业用途即IT=（1.5～2.0）KfbIm（8）式中Kfb为计算参数，（1.5～2.0）为安全系数。3．电抗器的计算与选择为了提高晶闸管装置对负载供电的性能及运行的安全可靠性，通常需在直流侧串联带有空气隙的铁心电抗器，其主要参数为额定电流In和电感量LK⑴．用于限制输出电流脉动的临界电感Lm/mHLm=32102niduISfUS（9）式中S1—为电流脉动系数，取5%～20%；Su—为电压脉动系数；fd—为输出脉动电流的基波频率，单位为HZ.Su与fd与电路形式有关。⑵用于保证输出电流连续的临界电感L1/mHL1=min21IUK（10）式中Imin—要求的最小负载电流平均值，A;K1—为计算系数。⑶直流电动机的漏电感La/mHLa=3102NnpnDInnUK（11）式中KD为计算系数，对于一般无补偿绕组电动机，KD=8～12；对于快速无补偿绕组电动机，KD=5～6。其余参数均为电机额定值。⑷折合到整流变压器二次侧的每相漏电感LB/mHLB=nkBIuUK100%2（12）式中UK%—为变压器的短路比，一般取为5%；仅供个人参考不得用于商业用途KB—为计算系数。⑸实际应串入的平波电抗器LK/mHLK=max(Lm,L1)-La-2LB（13）式中max表示取其中的最大值。⑹电枢回路总电感L∑=LK+La+2LB4.电阻的计算⑴电动机电枢电阻Ra⑵整流变压器折合到二次侧的每相电阻RBRB=22max)1(92IS（14）式中max为变压器的最大效率，一般取为95%。⑶整流变压器漏抗引起的换向重叠压降所对应的电阻Rhx对三相零式电路Rhx=3XB/2（15）对三相桥式电路Rhx=3XB/（16）式中XB=2fLB。⑷电枢回路总电阻R∑=Ra+RK+Rhx+2RB（17）式中,RK为平波电抗器的电阻，可从电抗器产品手册中查得或实测。5．时间常数的计算⑴电磁时间常数T1=L∑/R∑（18）⑵机电时间常数Tm=meCCRGD3752（19）6.保护元件的计算与选择⑴交流侧阻容过压保护①交流侧过压保护电容（单位为F）的计算公式是C≥220%2USi（20）仅供个人参考不得用于商业用途式中S—整流变压器的平均计算容量，V·A;i0%—变压器励磁电流百分数，对于10～560kV·A的三相变压一般取i0%=4～10。电容C(单位为F)的交流耐压应大于或等于1.5Uc，Uc是阻容两端正常工作时的交流电压有效值。②交流侧过压保护电阻的计算公式是R≥%%9.6022iuSUk（21）式中,uk%为变压器的短路比，对于10～1000kV·A的变压器，对应uk%=5～10。电阻功率P可在下式范围内选取（2～3）（2f）2K1(CR)CU22＜PR＜(1～2)[（2f）2K1(CR)+K2]CU22（22）式中：R和C—为上述阻容计算值；f和U—电源频率（HZ）和变压器二次侧相电压（V）;（2～3）和(1～2)—安全系数；K1—计算系数，对于单相K1=1；对于三相K1=3；K2—计算系数，对于单相K2=200；对于三相半波：阻容△接法K2=450；阻容Y接法K2=150;对于三相桥式：阻容△接法K2=900；阻容Y接法K2=300。当CR＜0.2ms时，所选PR值接近于上式之右方；当CR＞5ms时，所选PR值接近于上式之左方；③不同接法下阻容的实际取值：⑵交流侧压敏电阻过压保护单相电路用一只压敏电阻；三相电路用三只压敏电阻，可接成Y形或△形。①压敏电阻的额定电阻U1mAU1mA≥9.08.0～mU（23）式中Um—压敏电阻承受的额定电压峰值，V;—电网电压升高系数，取为1.05～1.10；仅供个人参考不得用于商业用途0.8～0.9—安全系数。②压敏电阻的通流容量IyIy≥(20～50)I2（24）①③压敏电阻的残压（即限压值）UyUy≥KyU1mA（25）式中,Ky为残压比。当Iy≤100A时，Ky=1.8～2；当Iy≥3kA时，Ky3。压敏电阻的残压Uy必须小于整流元件的耐压值。⑶直流侧阻容和压敏电阻过压保护可参照交流侧的计算方法进行计算。⑷晶闸管元件过压保护①限制关断过电压的阻容RC的经验公式C=(2～4)IT×103（26）R=10～30（27）PR=RUm245.0（28）式中C的单位为F；R的单位为;PR的单位为W.②阻容RC的经验根据⑸晶闸管装置的过流保护①直流侧快速熔断器熔体额定电流IKRZ≤1.5In（29）②交流侧快速熔断器熔体额定电流IKRj≤1.5I2（30）③晶闸管元件串联快速熔断器熔体额定电流IK≤IKR≤1.57IT（31）④总电流快速熔断器熔体额定电流IKRD≤1.5I1（32）仅供个人参考不得用于商业用途所有快速熔断器的额定电流均需大于其熔体额定电流；快速熔断器的额定电压均应大于线路正常工作电压的有效值。⑤直流侧过流继电器动作电流小于或等于1.2In⑥交流侧过流继电器动作电流小于或等于（1.1～1.2）I2。交直流侧的过流继电器额定电流均应大于或等于其动作电流，额定电压≥正常工作电压。⒎．控制元件的计算与选择⑴总电源自动开关动作电流小于或等于1.2I1。⑵交流接触器③变压器一次侧用：额定电流小于或等于1.2I1。④变压器二次侧用：额定电流小于或等于1.2I2。仅供个人参考不得用于商业用途仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse.NurfürdenpersönlichenfürStudien,Forschung,zukommerziellenZweckenverwendetwerden.Pourl'étudeetlarechercheuniquementàdesfinspersonnelles;pasàdesfinscommerciales.толькодлялюдей,которыеиспользуютсядляобучения,исследованийинедолжныиспользоватьсявкоммерческихцелях.以下无正文