关于10 分钟说完一个2500千瓦的直流电机这件事情
本帖最后由 皮卡丘不会打乒乓球 于 2016-10-8 20:45 编辑废话不多说，这就开车。
考虑倒是提升机的驱动电机，电机可能会频繁的启停正转反转，抱死等运行，抱死是要有辅助的机械装置的，单靠电机的本身，需要频繁的换向，这个发热是很大的，短时间还好，长时间一定影响寿命的。频繁换向必须要可以4向运行才可以。对稳态速度有一定要求，且电机必须能准确停车。
2500千瓦直流电机 ，这么大的功率都是直接从高压电网供电的。假设这个电压额定值在1000v左右，那么额定状态下的电流为2500安培，在最高过载状态下（假设为2.5倍，超出此范围会直接截止），6300左右，那么电机的前端供电电路必须可以安全的输出如此大的电流才可以。换言之，电子电力电路和变压器的容量要在此之上。
整流环节是从三项交流电上取电下来转换为直流电，如果考虑到电机四项运行状态，必须要考虑供电范围在正1000v至负1000v之间，且必须要有续流通道。考虑到静差率，电枢回路的电阻（电机本身电阻，整流电路电阻，器件导通压降，变压器运行本身情况，换向器影响，线路压降），这个值必然会更大，假设为至少要1100v。三项整流电路采用三项全控电路。为减小整流环节输出的波纹率，可以考虑采用两组相位相差30度的整流桥，中间接平衡电抗器，稳定输出和保证两组电路正常换流。根据计算公式，直流电的输出电压大概为2.34倍的交流有效值，考虑变压器等各种原因影响，那么变压器要有接近500v的线电压输出才可以。两组电流承担最大电流值的一半，即每组三项整流电路要求可以安全输出3200安培以上电流。直流电的输出电流大概为0.8倍的交流线电流，及变压器线电流要达到2560安培。
两组三项全控整流电路的分别采用星-星接法和星-角接法。接同一电网可以实现相位之间相差30度。假设从6000v电网取电。以星-星接法为例，二次侧相电压大概要在1100v比根号3左右（1100v/1.7大约 650v），线电流和相电流相同，单个变压器容量大约1600kw左右，一次二次侧匝数比大概是10:1.左右。星-角接法应该与前者容量差不多，但是变比会不太一样。
直流电机的励磁电路可以采用380v电或220v，一般来说励磁电压不会过大，通常也不需要换向，但是对电流稳定程度要求比较高，需要变压器转换电压等级后整流，通过h桥接到励磁回路上通过pwm方式进行调节，调节占空比即可调整电压。为了维持电流稳定可以考虑，用反馈闭环控制，对电流进行稳定控制。
整流电路调压是通过调节导通角来进行的，在每个周期的具体某个点，控制器发出信号，开关器件导通，由于开关馆门极信号需要一定电压值持续一定时间，且要保持电气隔离，会采用中间环节如光电耦合器等等。导通角和输出电压是三角函数关系，有两种处理思路，一是在一定范围内近似采用一个常数代替，二就是靠控制器进行解算，求出精确地导通角大小。
电机在额定转速以下调速的时候，是恒转矩法。具体过程就是提高电枢回路的供电电压，电流上升，转矩成比例增加，电机加速，反电动势上升，电枢回路电流不断下降，最后到达稳定的过程。通常是转速电流双反馈法
这个过程中对控制器硬件是有一定要求的，首先就是性能要足够，就是在电机要求的最小控制周期内能根据目前状态的反馈值确定下一次的输出，比如那个三角函数的结算（印象里dsp已经内置了一套三三角函数表，每次使用仅需查表即可），二就是反馈传感器的精度必须够，比如定位精度是0.01度误差，那么位置传感器的测量最小分度值必须远远小于这个程度才行比如0.0001度，且周期性返回数据时间必须小于系统的控制周期。
整流电路会产生一定的谐波干扰，且无功功率过大会违反相关要求，交流侧可能需要加装无功功率补偿装置，以及谐波抑制装置。在各个部分为了抑制浪涌和瞬变电压产生的危害，需要熔断器抑制过流，且加装浪涌吸收装置，为了保护开关管可能要加装过压保护器和温控及散热。为了抑制开关损耗还需要加装对应的软开关装置。为了应对电机的过载，需要加电流切断，过载时间过长或过载过大要及时切断保护。电机和变压器的散热方式也是要考虑的问题，风冷或者水冷，油冷等方式。
对直流电机本身由于存在换向器这东西，寿命是很受限制的，电刷的损耗是复杂的电化学过程，这个咱就不会玩，，，电机横向应该是有止推装置，防止轴向震动过大，轴这东西可能是空心的一方面是减小转动惯量，二是要减小扭震的影响。 如果要提几个故障点的话很多多是表现在轴上了，很多的问题都可以表现在轴上，就像上面个提的发热和扭震。产生原因很多比如负载不对，装配偏心，地基没打牢。 整流电路如果出现过压还可能出现连锁反应，比如串联的一组管子，一个过压击穿，顺带把剩下几个都搞坏了，所以需要做均压和均流处理。 变压器比较要命的事情大概就是把运行频率搞错了，50hz的变压器直接装在60hz回路里没降容然后就过载了，，，——————————————————————————————————————————————————————————————————ps：其实在看到这个题目之前 我瞎写了一个电机控制的的帖子的，由于写得不怎么样，于是放在灌水区了，估计已经沉了吧。反正我没看到人回复。。。
咱现在重写一次 希望大家多多帮助:lol
大轴，不空心的话，计算时疲劳寿命过不去， 本帖最后由 Irving 于 2016-10-8 22:23 编辑
大侠写的很好，就是俺没基础，很多看不懂。
最近在学习电气知识，不懂的地方，希望大侠能多多指教。
ps,大侠在讲的时候，能附带一些厂家具体型号的电机、整流桥、电力电子元件等就好了，因为这样印象能更加的深刻。
看到具体的东西，还能带动社区的朋友去动手查阅厂家样本。
还不错，要围绕这个主线，细节还要再搞，这个东西，写初步设计，大约有70多页，这就是细节， 2266998 发表于 2016-10-9 10:12
还不错，要围绕这个主线，细节还要再搞，这个东西，写初步设计，大约有70多页，这就是细节， ...
之前已经有大侠批评咱了，其实我也明白，这个东西是纯粹的用来说的，概述，是不能用来做纸面文件的，上面所有的参数都是口算得出来的。真正的设计一定是，一定是厚厚的一大本，各个回路是什么结构，个个部分的电压电流是多少，电阻有多大影响，每个元件，全都是要仔细计算的，自控的参数都有计算的。我这个东西还是只能算嘴上说一遍的草稿。。。
以后必须去实际的作这些东西才能有底气站在那里和人家对阵。 大侠啊，制动的时候不考虑回馈给电网吗？
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