【摘要】本文主要針對長網造紙機傳動系統(tǒng)中的主電路進行了分析和設計，主要包括晶閘管的選擇，整流變壓器容量計算及平波電抗器的選擇，經證明，本文闡述的設計符合工廠的設計要求。

【關鍵詞】長網造紙機；主電路；晶閘管；整流變壓器；平波電抗器

造紙機是由多臺電動機聯(lián)合拖動的，造紙機的傳動點通常有十幾個，分別用于網部傳動，干燥部傳動，壓光和卷紙機傳動。其典型造紙機示意圖1所示。

圖1 造紙機示意圖

由于造紙機是由多個電動機傳動，因此為保證紙的質量，要求每個單元的傳動速度偏差一般不超過±0.5%到1.0%，對特定的紙質在高速時轉速偏差必須控制在0.5%。除此以外，由于造紙機上的紙要受到牽引力的作用，因此造紙機各個部分的速度會不同，一般來說各傳動點是逐步提高的，僅在干燥部的速度稍微低或不變，但最后的卷紙部分則要求線速度不變。

1.系統(tǒng)整體框圖

基于以上的分析，本系統(tǒng)采用直流調速雙閉環(huán)系統(tǒng)（如圖2所示）。采用直流調速，是因為它適于調速性能較高的場合；使用雙閉環(huán)系統(tǒng)，是為使此系統(tǒng)能夠自動調節(jié)并且轉速不隨負載及電網電壓等外界擾動而變化，而其中的電流環(huán)主要克服電網電壓變化，轉速環(huán)主則要是克服負載擾動。

圖2 系統(tǒng)整體框圖

2.主電路設計思路

長網造紙機的主電路如圖3所示。

圖3 主電路

2.1 整流變壓器接法

2.2 整流電路的設計及保護

2.2.1 整流電路的設計

本系統(tǒng)中采用的整流電路為三相橋式全控整流電路。與其他三相整流電路相比，其具有以下優(yōu)點：

（1）一周期輸出電壓波頭數(shù)為6個，脈動性小，帶負載能力強。

（2）α=0時，輸出電壓為是3個線壓電的最高點。

（3）負載上所加電壓為線電壓。

2.2.2 晶閘管的保護

在整流橋中，還應對晶閘管進行一些的保護措施。在交流回路中，電感性回路的開與關，整流變壓器的合閘和開閘，快速熔斷器的熔斷以及電源側侵入的浪涌電流等，都會產生過電壓。為了防止這些過電壓，采用阻容保護和壓敏電阻保護。

晶閘管的電流過載能力比一般的電器設備差得多，因此過電流是不可避免的，其任務是當電路一旦出現(xiàn)過電流，在元件燒毀之前，迅速地消除過電流現(xiàn)象。因此，本系統(tǒng)采用快速熔斷器保護元件。與普通熔斷器相比，它具有快速熔斷的特性。通常當電流過5倍額定電流時，熔斷時間小于0.02S。

2.3 直流電機的選型

本系統(tǒng)所用的直流電機為他勵直流電動機，因為他勵直流電動機進行調速控制時，不影響其磁場，具有良好的控制特性。根據國內造紙機的要求（Pn=22KW）選擇電動機的型號為Z2—T2（適合于直流調速范圍電氣傳動）。

2.4 平波電抗器的設計

在本系統(tǒng)中，使直流負載得到平滑的電流，通常在輸出電路時串入帶有氣隙的鐵芯抗器，即平波電抗器。

3.主電路元器件選取計算

3.1 整流變壓器電壓、電流計算

3.3 晶閘管的選擇

晶閘管的額定電流必須大于元件在電路中實際承受的最大電壓?？紤]電源電壓的波動和抑制后的過電壓，晶閘管的額定電壓必須大于線路實際承受最大電壓的2-3倍。

3.3.1 峰值電壓（BDT）

查的電壓等級為9級

3.3.2 額定電流

由于晶閘管電流過載能力差，且電阻在冷態(tài)時阻值很小，故有較大的啟動電流；在電動機負載時，最大輸出電流Id要考慮啟動電流過載倍數(shù)與電動機允許的過載能力。考慮了上述因素后，晶閘管的額定電流It（av），還要比查表計算值達1.5-2倍。

額定通態(tài)平均電流為：

K為波形系數(shù)，查表為0.367。因此，晶閘管的型號規(guī)格為KP100-9。

參考文獻

[1]莫正康.半導體變流技術[M].北京：機械工業(yè)出版社.

[2]姜鴻.自動控制原理[M].北京：機械工業(yè)出版社.