Como herramienta útil, los automóviles se han utilizado ampliamente en la vida diaria. Los motores de CC tienen un buen rendimiento de arranque y frenado, por lo que se utilizan principalmente en algunos lugares de tracción eléctrica controlable.
Entre los motores de CC, el sistema de regulación de velocidad de CC con retroalimentación negativa de corte de voltaje también es el más utilizado y se usa ampliamente en el control automático en muchos campos, como laminadores, metalurgia, impresión y corte de metales. máquinas herramientas. Generalmente utiliza un circuito rectificador de puente completo trifásico para suministrar energía al motor para controlar la velocidad del motor. Los sistemas de control tradicionales utilizan componentes analógicos como tiristores y varios circuitos aritméticos lineales. Aunque cumple con los requisitos de producción hasta cierto punto, los componentes son propensos a envejecer durante el uso, se ven afectados por interferencias externas, el circuito es complejo y la versatilidad es pobre. El efecto de control se ve afectado por factores como el rendimiento del dispositivo y la temperatura, lo que resulta en cambios en las características operativas del sistema, no se puede garantizar la confiabilidad y precisión del sistema e incluso pueden ocurrir accidentes. El sistema de control de velocidad de CC consta de un tiristor de potencia, un circuito de control de cambio de fase, un circuito de velocidad, un circuito de sistema de control de velocidad de circuito cerrado doble, un circuito integral, un circuito de retroalimentación de corriente, un circuito de protección contra falla de fase y sobrecorriente. Generalmente se refiere al cambio manual o automático de la velocidad del motor para cumplir con los requisitos de la maquinaria en funcionamiento. En términos de características mecánicas, las características mecánicas del motor se cambian cambiando los parámetros del motor o el voltaje aplicado, cambiando así la intersección de las características mecánicas del motor y las características mecánicas de las características de trabajo, y cambiando la estabilidad. velocidad de funcionamiento del motor.
Debido a mi capacidad limitada, los errores o deficiencias son inevitables y acepto críticas y correcciones.
Capítulo 1 Selección del circuito principal y composición del sistema de circuito cerrado
1.1 Introducción al sistema V-M
Sistema de control de velocidad del motor-tiristor (denominado sistema V-M) Tiene un diagrama como se muestra en la figura. El esquema simple que se muestra en 1. El VT de la imagen es un rectificador controlado por tiristores, que puede ser monofásico, trifásico o más de tres fases, de media onda, de onda completa, de medio control o totalmente controlado.
Ventajas: Al ajustar el voltaje de control del dispositivo de disparo GT para mover la fase del pulso de disparo, el voltaje rectificado se puede cambiar para lograr una regulación suave de la velocidad.
Desventajas:
1. Debido a la conductividad unidireccional del tiristor, no permite que la corriente se invierta, lo que dificulta el funcionamiento reversible del sistema.
2. Los componentes son muy sensibles a la sobretensión, la sobrecorriente y du/dt y di/dt excesivamente altos. Cualquier indicador que exceda el valor permitido puede dañar el componente en poco tiempo.
Por lo tanto, deben existir dispositivos de protección fiables y cumplir con los requisitos de condiciones de disipación de calor, y debe haber suficiente margen a la hora de seleccionar los componentes.
Figura 1.1 Sistema V-M
1.2 Determinación del circuito principal
Aunque el número de tiristores utilizados en el circuito rectificador controlable de media onda trifásico es solo un puente rectificador trifásico totalmente controlado Es la mitad del circuito rectificador de puente trifásico totalmente controlado, pero su rendimiento no es tan bueno como el del circuito rectificador de puente trifásico totalmente controlado. El circuito rectificador de puente trifásico totalmente controlado es actualmente el circuito rectificador más utilizado. Su voltaje de salida tiene pequeñas fluctuaciones y es adecuado para la carga de motores de CC. El dispositivo regulador de velocidad compuesto por este circuito tiene un amplio rango de ajuste (casi 50). °). La aplicación de este circuito en este diseño puede lograr los requisitos técnicos de una regulación continua y suave de la velocidad y un funcionamiento irreversible del motor.
El circuito rectificador de puente trifásico totalmente controlado es en realidad un * grupo catódico en el circuito rectificador de tiristor trifásico de media onda.
El circuito en serie con el grupo de ánodos * * * se muestra en la Figura 6. El circuito rectificador de puente trifásico totalmente controlado puede controlar el grupo de cátodos y el grupo de ánodos al mismo tiempo. ¿Cuáles son los ángulos de control? . Los seis tiristores se activan una vez en un ciclo y la secuencia de activación es: ¿VT1? ¿VT2? ¿VT3? ¿VT4? ¿VT5? VT6, las fases de los seis pulsos de disparo están en secuencia.
La diferencia es de 60º. Para formar un bucle de corriente completo, es necesario encender dos tiristores al mismo tiempo, uno en el grupo de ánodos y otro en el grupo de cátodos. Por lo tanto, los tiristores deben encenderse estrictamente de acuerdo con el número. Los tiristores VT1 y VT4 están en la fase A, los tiristores VT3 y VT6 están en la fase B, los tiristores VT5 y VT2 están en la fase C, los tiristores VT1, VT3 y VT5 están conectados al grupo de ánodos y los tiristores VT4, VT6 y VT2 están conectados a el grupo del cátodo.
Existe
Bajo el control del circuito, un circuito rectificador completo solo se puede formar cuando el tiristor con el potencial más alto en el grupo de cátodos del circuito y el tiristor con el potencial más bajo en el grupo de ánodos del El circuito y el pulso de disparo se encienden al mismo tiempo.
Dado que el voltaje de la red a menudo es inconsistente con el voltaje de operación (U2), es necesario configurar un transformador rectificador en el extremo frontal del circuito principal para obtener un voltaje que coincida con la carga y aislar el dispositivo de tiristor de la red, lo que puede reducir o reducir la interferencia de los dispositivos convertidores de tiristor en la red eléctrica y otros equipos eléctricos.
Considerando que el aumento en el ángulo de control α hará que la corriente de carga sea discontinua, y cuando la carga es un motor DC, el ángulo de conducción del tiristor θ disminuye, la resistencia interna equivalente del rectificador aumenta y la resistencia mecánica Las características del motor se suavizan, las condiciones de fase se deterioran y las pérdidas del motor aumentan. Por lo tanto, se conecta un reactor de suavizado en serie en el lado de CC para limitar el componente de ondulación de la corriente y mantener que la corriente sea continua.
Para evitar que los componentes superen el voltaje y la corriente que pueden soportar en caso de emergencia, se añaden al circuito dispositivos de protección contra sobretensión y sobrecorriente.
Capítulo 2 La composición del sistema de control de velocidad de bucle cerrado
El sistema de control de velocidad de CC de bucle abierto puede cambiar la velocidad del motor ajustando el voltaje de control Uc. Si el proceso de producción de la carga no tiene altos requisitos en cuanto a la tasa de error estático durante la operación, un sistema de regulación de velocidad de bucle abierto de este tipo puede lograr una regulación de velocidad continua dentro de un cierto rango. Sin embargo, cuando la tasa de error estático es alta, la apertura. -El sistema de regulación de velocidad de bucle a menudo no puede cumplir con los requisitos. En este momento, se utilizará un sistema de control de velocidad de circuito cerrado.
El sistema de regulación de velocidad de CC de circuito cerrado de una sola velocidad regulado por PI no puede lograr ninguna diferencia de velocidad estática al tiempo que garantiza la estabilidad del sistema.
Capítulo 3: Determinación de los componentes del circuito principal del sistema de control de velocidad y cálculo de parámetros.
3.1 Cálculo de capacidad del transformador rectificador
3.1.1 Tensión secundaria U2:
Para garantizar el funcionamiento normal de la carga, la forma del cableado del circuito principal y la carga Cuando se determina el voltaje nominal requerido, el voltaje U2 en el lado de CA del tiristor solo puede cambiar dentro de un rango pequeño, por lo que el voltaje secundario U2 del transformador rectificador debe calcularse con precisión. Los factores que afectan el valor de U2 son:
(1) El valor de U2 primero debe cumplir con el valor máximo de CC Ud requerido por la carga.
(2) El tiristor no es un elemento de conmutación controlable ideal. Hay una cierta caída de voltaje en el tubo cuando se enciende, que está representada por UT.
(3) La existencia de una reactancia de fuga en el transformador producirá una caída de tensión de conmutación.
(4) El reactor de suavizado tiene una cierta resistencia de CC. Cuando la corriente fluye a través de la resistencia, se producirá una cierta caída de voltaje.
(5) Caída de voltaje de la resistencia del inducido
Con base en los factores anteriores, la expresión precisa de U2 es:
A = ud0/U2, que representa el ángulo de control La tensión rectificada promedio y el valor efectivo de la tensión de fase secundaria del transformador en α= 0°.
proporción.
B=Udα/Ud0, que representa la relación del voltaje rectificado promedio cuando el ángulo de control es α y α= 00°. Reino Unido: el porcentaje de la tensión de cortocircuito del transformador; UK KVA = 5 para transformadores por debajo de 100, UK KVA = 5 ~ 8 para 100 ~ 1000.