大功率直流电机测试电源设计

　　直流电机相对交流电机有调速性能优良、调速方便、平滑、调速范围广等优点，因此仍然广泛应用于很多工业场合。直流调速主要有以下几种方式：电枢串电阻调速、改变电枢电压调速、PWM直流调整系统、双闭环直流调速系统、数字式直流调速系统和改变励磁的恒功率调速。

　　直流电动机测试电源要根据直流电动机的试验要求进行调压试验、轻载试验、负载试验和过载试验，还要进行动态过程试验等。这就要求其具有连续调压、过流功能，并要求响应速度快。本篇文章将介绍大功率直流电动机测试电源设计。

　　电路设计

　　1整流电路计算

　　整流电路选用的是三相不控整流。这个电路的特点是简单、快速，而且输出波形能够满足逆变电路的要求。输入整流滤波电路的主要作用是将交流电压变为直流电压;此外，还要具有一定的输出电压保持能力，既能防止来自电网的干扰进入电源，又能防止电源产生的干扰。

　　二极管应当按照有效值选取，如下是计算过程。

　　整流输出电压Ud的波形在一个周期内波动6次，且脉动波形相同，因此：

(1)

　　U2为相电压有效值，其值为220V。

　　Ud=2.34×220=514V (2)

　　P0为50kW，效率η取0.8，所以P0=Ud×Id×0.8，Id=P0/Ud×0.8=122A。

　　流过整流二极管电流的有效值为：

(3)

　　而每只整流二极管承受的最大反压为：

(4)

　　考虑到电网电压的波动-10%～+10%，所以二极管最小参数应取：

　　IA(VT)=I(VT)×1.1=78A

　　UFM=URM×1.1=593V

　　所以，二极管额定参数为：200A、1200V。因此选择的二极管型号为ZP200-ZL20螺栓型普通整流二极管。

　　图1 主电路图