1、華東交通大學工程碩士學位論文格式模板本模板供工程碩士使用(2008年6月修訂)一、頁面設置l 紙張大小：A4l 頁邊距：上2.8cm、下2.5cm，左、右2.5cm，裝訂線：0cml 頁眉：1.6cm，頁腳：1.5cml 文檔網格：無網格（設置文檔網格后無法達到模板格式要求！）l 從第一章開始，其后面的所有內容一律采用雙面印刷；第一章前的其他各部分內容只有1頁時，采用單面印刷，有2頁時采用雙面印刷，多于2頁且頁數為奇數時，最后一頁單面印刷，其余雙面印刷二、字間距無特別說明時均采用標準字間距。三、小技巧1、設置標題、段落格式時請學會使用格式刷；2、一段文字中既有中文又有英文（含數字），中英文采用

2、不同字體時，可先選中這段文字，設定中文字體后再設定英文字體；3、采用插入分節符（下一頁）的辦法強行換頁；4、如果對自動編號的格式設置不十分熟悉，建議不要使用自動編號。四、其他1、本模板中的內容來自于不同的資料，上下文之間可能沒有直接的聯系，由此給您帶來的不便，我們表示歉意；2、各章節標題由作者自行確定。華東交通大學研究生處2005-12-28宋體五號字，頂左，標準字間距，2倍行距，段前、段后0。UDC為全角字符。線長：下劃線32字符。定義制表位：22字符。分類號_密級_圖片：高1.7cm，寬10.32cm。段落：縮進0，居中，單倍行距，段前1.5行，段后1行。_編號_表格行高3cm；文字：宋體

3、二號字，標準字間距；縮進0，中部居中，1.25倍行距。隸書，初號，加粗，標準字間距，字間插入1空格。段落：縮進0，居中，2倍行距，段前、段后0。工程碩士學位論文實際打印時隱去所有表格線！基坑支護技術經濟分析與AHP法方案優選表格列寬8cm；文字：宋體三號，加粗，首行縮進5字符，分散對齊；單倍行距，段前、段后各0.5行。本欄表格固定行高2cm。學位申請人：學科領域：姓名與職稱間插入1個空格交通運輸工程校內導師： 教授 （職稱前1個空格，下同）校外導師： 高工 （無校外導師時此行不填文字）（表格固定行高1.2cm，無校外導師時4行，有校外導師時3行）宋體四號，加粗，頂左；制表位22字符。答辯委員會

4、主席：答辯日期：書脊打印時取消所有表格線本欄表格固定行高10cm。堅排,仿宋五號字,加粗本欄表格固定行高7.5cm。堅排,仿宋五號字,加粗華東交通大學2005屆工程碩士學位論文基坑支護技術經濟分析與AHP法堅排,仿宋五號字,加粗。出現無法用仿宋體打印的字時，姓名用宋體打印。本欄表格固定行高4cm。堅排,仿宋五號字,加粗土木建筑學院王永祥請按模板填寫任務書，填寫時不要改變現有設置。華東交通大學出現無法用仿宋體打印的字時，姓名用宋體打印。碩士學位論文任務書研究生姓名（仿宋，小四居中）學號(Arial，小四號，居中)學院（系）土木建筑學院（仿宋，小四，左對齊；單位行距，段前、段后各0.25行）學科領

5、域交通運輸工程專業方向格式：經費來源：項目名稱（項目編號：XXXX）一行寫不下時，可分兩行；無項目編號時省略“（）”道路與鐵道工程論文題目基坑支護技術經濟分析與AHP法方案優選要求完成時間2005年4月10日 （英文和數字為Arial字體）選題來源江西省科技廳：<項目名稱>（項目編號：XXXX）主要研究任務：(宋體小四加粗)1、2、3、（任務書內容：仿宋小四號；首行縮進2字符，標準字間距，兩端對齊；1.25倍行距，段前、段后0；本欄表格固定行高11.5cm）接受任務時間 年 月 日學生簽名校內導師簽名日期 年 月 日校外導師簽名日期 年 月 日請不要改變格式！獨創性聲明本人鄭重聲明

6、：所呈交的學位論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經發表和撰寫的研究成果，也不包含為獲得華東交通大學或其他教育機構的學位或證書所使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。本人簽名_日期_關于論文使用授權的說明本人完全了解華東交通大學有關保留、使用學位論文的規定，即：學校有權保留送交論文的復印件，允許論文被查閱和借閱。學校可以公布論文的全部或部分內容，可以采用影印、縮印或其他復制手段保存論文。保密的論文在解密后遵守此規定，本論文保密期X年。無保密內容的論文，請

7、將“保密期X年”改為“無保密內容”學生本人簽名日期校內導師簽名日期校外導師簽名日期摘要交流變頻調速在熱軋帶鋼生產線中的應用摘要隨著交流電機矢量控制理論及其應用技術的推廣，在軋鋼生產線主傳動領域己出現交流調速傳動取代直流傳動的趨勢。作者在工程碩士課程學習期間，參加了唐山不銹鋼1580熱軋帶鋼項目的工程建設，主持負責完成了該工程電氣傳動成套項目的系統設計、方案論證、設備監制、安裝調試和投產后的設備維護工作。順應電氣傳動技術的發展趨勢，該項目采用了全交流變頻傳動系統。論文以這次工程實踐為例，對交流變頻調速在熱軋帶鋼生產線中的應用作出了理論性研究和總結。論文首先綜述了變頻器的發展和應用現狀，回顧了交流

8、電機變頻調速的基本原理和矢量控制技術概念與原理，為了直觀表達電機空間物理量的時間屬性，作者在此基礎上首創性地繪出了交流電機的時間-空間矢量圖。有針對性地分析熱軋帶鋼生產線對電氣傳動系統的技術要求，給出了實際應用的熱軋帶鋼生產線交流電氣傳動系統成功案例。對一些熱軋帶鋼生產線適用的交流變頻傳動系統方案作出了技術比較，相應地給出了技術經濟分析結論。以熱軋帶鋼生產線的工藝要求為例，分析了不同負載特性條件下變頻器使用的技術要點，給出了熱軋生產線一些具體工藝要求下的變頻器調試要領實例。最后總結出交流變頻調速技術應用在熱軋帶鋼生產線中的具體工程經驗和技術要點，研究成果可用于類似工程電氣傳動成套項目的方案制定

9、、系統集成與構建、設備選型、招標評標和安裝調試等工作當中。頁碼：Times New Roman小五號居中，下同關鍵詞：矢量控制，時間-空間矢量圖，軋機傳動，變頻調速IIIAbstract標題：Arial三號加粗居中，單倍行距，段前24磅，段后18磅內容：Times New Roman小四號，1.25倍行距，段前段后0。英文標點，標點后空1格。Times New Roman五號居中TECHNICAL AND ECONOMIC ANALYSIS OF FOUNDATION PIT RETAINING STRUCTURE AND OPTIMUM PROGRAMME WITH AHPABSTRACTW

10、ith the increase of high building foundation pit and the restriction of the surroundings around foundation pit, it has become a prominent research subject to work out properly a project of foundation pit retaining structure with a better economic and technical effect, and render it comprehensively,

11、scientifically, impartially, and accurately in the bid work of foundation pit retaining structure. In regard to this, the author conducted a survey of present situation of foundation pit in some domestic cities and, by consulting extensively related materials, made a deep research into the above pro

12、blem.The thesis first explores the technical adaptability of different foundation pit retaining structure. Then under the guidance of the principle of advanced technology and economic feasibility, the author identifies the technical parameters of primary retaining structure. According to the related

13、 quota, after calculation, the author obtains the economic index of primary retaining structure then, on the basis of it, proposes reasonable selection procedure and chart. All of these conclusions are of vital importance to the selection of foundation pit retaining programmes. Besides, the thesis c

14、overs the present situation of foundation pit retaining in Nanchang City and accordingly makes an economic analysis and raises some suggestions. Since it is a complex systematic project, the thesis finally applies the theory of Analytical Hierarchy Process (AHP) into the selection of foundation pit

15、retaining structure, and builds a mathematical model and offers in detail the whole calculating process illustrated with a true project example. The conclusion can be used in the bid work for foundation pit retaining structure.Key Words: foundation pit retaining structure, technical analysis, econom

16、ic analysis, AHPTimes New Roman小四號，1.25倍行距，段前1.5行，段后0，懸掛縮進6字符，“Key Words”兩詞加粗。英文標點，標點后空1格。目錄宋體五號居中章標題：宋體小四號,1.25倍行距,段前段后0磅，兩端對齊,頁碼右對齊標題：黑體三號加粗居中，單倍行距，段前24磅，段后18磅目錄主要符號說明I第一章 緒論11.1 前言11.2 輪軌噪聲研究概況1第二章 輪軌相互作用關系32.1 輪軌接觸關系及接觸剛度3一級節標題：宋體小四號,1.25倍行距,段前段后0磅，左縮進2字符，兩端對齊2.2 輪軌接觸區濾波作用及表面粗糙度譜52.3 輪軌耦合振動功率譜分析

17、62.3.1 車輪徑向和鋼軌豎向接觸點功率譜62.3.2 車輪徑向振動平均功率譜錯誤！未定義書簽。2.3.3 鋼軌豎向振動平均功率譜8二級節標題：宋體小四號,1.25倍行距,段前段后0磅，左縮進4字符，兩端對齊第六章 總結96.1 主要工作回顧316.2 本課題今后需進一步研究的地方31致謝32參考文獻33附錄A ×××××34個人簡歷 在讀期間發表的學術論文35主要符號說明宋體五號居中標題：黑體三號加粗居中，單倍行距，段前24磅，段后18磅主要符號說明As1 外鋼管截面面積；As2 內鋼管截面面積；Aco 名義核心混凝土截面面積（外鋼管內徑所

18、包圍的面積）；Ac 核心混凝土截面面積；Asc 中空夾層鋼管混凝土截面面積（= As1+ Ac+As2）；B 外鋼管邊長；宋體（英文用Times New Roman體，傾斜）小四號，兩端對齊書寫，段落首行縮進2個漢字符。1.25倍行距，段前0行，段后0行。Do 內鋼管直徑；eo 軸向荷載偏心距；Es 鋼材彈性模量；Ec 混凝土彈性模量；Esc 軸壓彈性模量；Esct 軸壓切線模量；Esch 軸壓強化模量；Escm 抗彎彈性模量；fc 混凝土抗壓強度設計值；fck 混凝土抗壓強度標準值；fcu 混凝土立方試塊強度；fp 鋼材比例極限；Isc 組合截面抗彎慣性矩；Is1 外鋼管截面抗彎慣性矩；Is

19、2 內鋼管截面抗彎慣性矩；L 構件計算長度；M 彎矩；Min 內彎矩；Mu 抗彎承載力；N 構件所受軸壓力；Nin 內軸力；Nu 軸心受壓強度承載力。35第一章 緒論第一章 緒論1.1 前言交流變頻調速系統已經廣泛應用到各行各業的工控領域1，并且成為了電氣傳動的主流。從實際應用的角度對交流變頻調速系統加以研究，將交流變頻調速理論的基本原理和交流變頻調速系統的工程實用技術相結合，總結提煉出一套可以直接服務于工程技術應用實踐的交流變頻調速技術，從而為各行各業交流變頻調速領域的從業人員，提供一份兼有理論性和實踐性的技術資料。本人在學習工程碩士課程期間，參加了唐山不銹鋼1580熱軋帶鋼項目的工程建設。

20、“交流變頻調速在熱軋帶鋼生產線中的應用”，是對這次工程實踐中變頻調速系統實際應用的理論性研究和總結，在一定程度上也是本人所在單位唐鋼自動化公司的領導授意完成的課題。1.2 變頻器的發展和應用現狀國外：隨著我國國民經濟整體的高速發展，國際知名品牌紛紛進入中國：西門子在天津、ABB在北京、富士在無錫、三肯在江陰、東芝在遼陽、安川在上海、艾默生在深圳、施耐德在蘇州、三菱在大連、丹佛斯在天津等,或獨資，或合資，紛紛建立生產基地，生產不同系列品牌的變頻器。國外廠商紛紛進入中國，使中國成了變頻器知名品牌云集的地方。外企在中國實行的“本土化”戰略，目的在于降低成本，擴大其在中國市場的銷售，對于交流變頻調速系

21、統在工程技術上應用的研究工作，一般主要由變頻器生產經濟實體來做，技術成果直接服務于各自的工程技術人員，鮮見對外公開。國內：我國的變頻器市場從上世紀80年的起始階段開始就被外資品牌所占據。在歐美、日本等諸多強勢品牌林立的市場環境中，內資品牌不斷學習、吸收和積累經驗，逐步發展壯大。從整體看，雖然目前無論從技術、資本還是管理方法方面尚不能與知名國際品牌抗衡，但個別生產企業已經在眾多的內資品牌中脫穎而出，表現出相當的競爭實力，這些企業主要有：深圳英威騰、煙臺惠豐、成都希望森蘭、深圳匯川、深圳安邦信、山東新風光電子、深圳阿爾法等。由于中國還基本沒有具有完全自主知識產權的交流變頻調速核心技術，也就基本沒有

22、形成真正意義上的變頻傳動產業，國產變頻器的核心技術甚至元器件還依賴國外，如核心元器件IGBT采用德國和日本的進口產品，單片機采用Intel公司的87C196MC或TI公司的DSP。在這樣的國內行業背景下，這些組裝性質的國內變頻器制造廠家，只有個別的具備了一定的科研實力。有限的幾個能夠開展交流變頻調速系統在工程技術上實際應用研究工作的經濟體，其研究成果也直接服務于各自的工程技術人員，鮮見對外公開。交流變頻調速經過多年的發展已形成較為完整的理論2,3,4。隨著電力電子技術、計算機技術、自動控制技術的迅速發展，電氣傳動技術面臨著巨大的革命，交流調速取代直流調速和計算機、數字控制取代模擬控制技術已成為

23、現實。交流調速技術是當今節能環保、改善工藝流程以提高產品質量、推動技術進步的一種主要手段。變頻調速技術以其優異的調速和起、制動性能及高效率和節能效果，已廣泛應用于各個領域。文獻5介紹了變頻調速技術在軋機電動壓下中的應用，主要闡述了利用變頻器直流制動功能實現交流拖動系統準確停車控制的設計方法，該方案的優點是省去了制動單元/ 制動電阻,從而有效地降低了成本。文獻6以改進以往軋機主傳動采用直流調速系統性能差為目的，將交交變頻矢量控制理論應用于SIMADYN一D全數字交一交變頻主傳動系統中，介紹交一交變頻主電路結構、原理及組成和一些控制電路。應用結果表明，該系統具有良好的穩定性和靜、動態性能。由于交交

24、變頻其主電路較為復雜，如果采用空間矢量控制，其控制部分也相當復雜，為此許多學者開展了仿真研究7,8,9。文獻10 介紹了薄板坯連鑄連軋精軋機主傳動電機應用交-交變頻矢量控制系統的特點，闡述了交-交變頻矢量控制的基本原理。可見，我國交流變頻傳動實用技術主要保密于公司、企業等經濟體，理論成果主要存在于院校和學術團體，這種現狀不利于交流變頻傳動技術在我國的研發、推廣和應用。第二章 輪軌相互作用關系第二章 交流變頻調速技術2.1 變頻調速技術的基本原理2.1.1 變壓變頻的基本原理異步電機的穩態運行轉速可以表示為 （21）式中 n1同步轉速（r/min）； f1定子電源頻率（Hz）； p 極對數； s

25、 轉差率。式（21）表明，改變供電電源頻率f1，同步轉速n1隨之成正比變化，從而改變電動機的轉速。異步電機穩態運行時的T型等效電路如圖21所示。RsRr /sLr LsRmLmIsIrUsEsImEr 圖21 異步電動機T型等效電路異步電機定子電壓與定子感應電動勢的關系為Us=Es+RsIs （22） 定子每相感應電動勢有效值為Es=4.44fsNskNsm （23）Es 氣隙磁通在頂子每相中感應電勢有效值（V）；fs 定子電源頻率（Hz）；Ns 定子每相繞組串聯匝數；kNs 基波繞組系數；m每極氣隙磁通（Wb）。使Es / fs恒定，則磁通m保持不變。由式（22），忽略定子漏阻抗壓降，有Us

26、 Es，即Us / fs恒定，從而滿足電機鐵心材料經濟選擇磁化曲線額定工作點的要求。2.1.2 變壓變頻的機械特性，可近似實現磁通m保持不變的恒磁通恒轉矩調速車輪和鋼軌的表面不平順構成了輪軌振動的激勵源，車輪和鋼軌接觸的幾何關系見圖2-1，圖中SW是車輪的表面粗糙度；SR是鋼軌表面的粗糙度；KW是車輪的接觸彈性鋼度；KR是鋼軌的接觸彈性剛度。YW是車輪的位移變量，YR是鋼軌的位移變量。圖2-1 夾層鋼管混凝土的截面形式Fig. 2-1 Various Composite Forms of CFDST Sections由圖2-1所示可得出在輪軌接觸點處有如下的幾何關系。 （2-1）式中：F輪軌間

27、垂直作用力假設激勵是周期性干擾力，將（2-1）式對時間t求導得： （2-2）頂右，用空格調整公式位置；段落格式同正文文字。 （2-9）式中：P載荷；E、車輪與鋼軌的彈性模量和泊松比；車輪的半徑；鋼軌的半徑；與有關的系數見表2-1。引入傳遞函數 、和，其表達式分別如下：置于表的上方，宋體（Times New Roman）五號居中，單倍行距，段前6磅，段后6磅，表序與表名文字之間空一個漢字符寬度。表2-1 混凝土軸壓強度不同表示值之間的近似對應關系1,30強度等級C30C40C50C60C70C80C90fck/Mpa2026.833.541485664fc/Mpa24334151607080Ec

28、/104Mpa3.003.253.453.653.854.004.152.2 電力電子器件2.2.1 半控型器件 半控型電力電子器件一般指普通晶體閘流管（Thyristor），簡稱晶閘管，舊稱可控硅整流器件或可控硅（Silicon Controlled Rectifier，SCR）。稱普通晶閘管為半控型電力電子器件，主要是因為它可以被門極控制導通，但不能用門極控制關斷。在普通晶閘管的門極與陰極間加正向門極電壓，晶閘管很快完全導通。晶閘管導通后，去掉門極控制信號仍然可以保持導通狀態。只有電流降到維持電流以下時，晶閘管才關斷。 晶閘管耐壓高、電流大、抗沖擊能力較強、價格便宜、已經實現國產化，在全控

29、型功率器件飛速發展的今天，仍然有很強的生命力。12.2.2 相控變流技術2.2.3 全控型器件全控型電力電子器件種類很多，主要有以下幾種：門極關斷晶閘管即GTO晶閘管（Gate Turn-off thyristor），簡稱GTO，我國有研發制造GTO晶閘管的能力。功率晶體管GTR（Gaint Transistor）也稱達林頓晶體管（Darlingdon GTR），有晶體管的特性，但容易二次擊穿而被毀壞。功率場效應晶體管（功率MOSFET），具有開關速度快、損耗低、驅動電流小、無二次擊穿現象等優點。絕緣柵雙極晶體管IGBT（Isolated Gate Bipolar Transistor），也叫

30、絕緣門極晶體管。IGBT將MOSFET和GTR優點集于一身，不但輸入阻抗高、速度快、熱穩定性好、驅動電路簡單，還有通態電壓低、耐壓高的優點，已經成為中小功率電力電子器件的主導者。MOS控制晶閘管MCT（MOS Controlled Thyristor），是在SCR的結構里集成了一對MOSFET，一個用于開通SCR，一個用于關斷SCR。MCT和SCR的不同在于，MCT是電壓控制器件，SCR是電流控制器件；MCT的控制信號基于陽極，SCR的控制信號基于陰。IGCT和IGETInjection Enhanced Gate Transistor (IEGT).The IEGT has high pow

31、er ratings comparable to the GTO and can be operated at high speed comparable to the Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT).The IEGT is the voltage driven device and needs a small amount of power for triggering. The number of gate circuit parts and the size of snubber circuits are dramatically red

32、uced in comparison  with the GTO. The IEGT valve makes SVC more compact and cost-effective.Features;         Low losses by smaller snubber circuit        Low gate power by voltage driven MOS (Metal Oxide Semiconductor) gate&#

33、160;       Fast switching speed集成門極換向晶閘管(IGCT)，是一種在大功率開關器件GTO基礎上改進而成的新型大功率電力電子器件。和GTO相比， IGCT的關斷時間降低了30%，功耗降低40%。IGCT不需要吸收電路，可以像晶閘管一樣導通，像 IGBT一樣關斷，并且具有最低的功率損耗。IGCT在使用時只需將它連接到一個20V的電源和一 根光纖上就可以控制它的開通和關斷。由于IGCT設計理想，使得IGCT的開通損耗可以忽略不計， 再加上它的低導通損耗，使得它可以在以往大功率半導體器件所無法滿足的高頻率下運

34、行。功率集成電路PIC（Power-IC），包括高壓功率集成電路（HVIC）和智能功率模塊SPIC（Smart Power-IC），是微電子技術和功率電子技術的結合。PIC將功率器件及其驅動電路、保護電路、檢測電路和接口電路等集成在一個或幾個芯片上，具有尺寸小、可靠性高、有自保護功能、使用方便等優點。2.2.4 脈寬調制技術二級節標題：黑體小四號加粗頂左，單倍行距，段前12磅，段后6磅，序號與題名間空一個漢字符2.3 矢量控制技術交流電動機的空間矢量控制原理研究和交流電動機的時間-空間矢量圖。現有的技術文獻對交流電機的空間矢量和時間矢量分別畫圖表述，實踐中容易造成理解上的割裂和表達上的不形象。

35、繪出交流電動機的時間-空間矢量圖就是要實現交流電機的空間矢量和時間矢量的統一表達，并在同一幅圖中表達出來，從而簡明對交流電動機的空間矢量控制原理的理解和認識2.3.1 交流電機的時間矢量設車輪和鋼軌表面不平順功率譜密度分別為和；接觸點車輪徑向和鋼軌豎向振動速度的自功率譜密度分別為和。根據“輸出譜=|傳遞函數|2×輸入譜”這一基本關系式，引入濾波函數，由（2-12）和（2-13）式可得：2.3.2 交流電機的空間矢量電動機定子垂直剖面圖2.3.3 交流電機的時間-空間矢量圖2.3.4 矢量變換原理2.4 本章小結第四章 熱軋帶鋼交流變頻調速系統集成第三章 交流變頻調速系統隨著計算機技術

36、、傳動技術、電力電子技術的迅速發展，交流傳動技術已發展得十分成熟。由于交流電動機與直流電動機相比，具有單機容量大、轉動慣量小、效率高、結構簡單堅固、維護工作量少等特點，交流傳動系統的性能目前已達到并在許多方面超過了直流傳動系統的性能。交流調速已廣泛應用于各類需調速的生產機械，在許多應用領域，使用交流傳動已成為不可逆轉的趨勢。在冶煉、連鑄，加熱爐，熱軋生產線的輔傳動領域也已開始大量應用以交流為主的或全交流的調速系統。因此，除特殊需要外，本工程采用交流調速的傳動方案。3.1交-交變頻調速系統3.3.1 單相輸出交-交變頻原理· 電路構成· 如圖4-18，由P組和N組反并聯的晶閘

37、管變流電路構成，和直流電動機可逆調速用的四象限變流電路完全相同。· 變流器P和N都是相控整流電路。· 工作原理· P組工作時，負載電流io為正。· N組工作時，io為負。· 兩組變流器按一定的頻率交替工作，負載就得到該頻率的交流電。· 改變兩組變流器的切換頻率，就可改變輸出頻率wo 。· 改變變流電路的控制角a，就可以改變交流輸出電壓的幅值。· 為使uo波形接近正弦波，可按正弦規律對a 角進行調制。· 在半個周期內讓P組 a 角按正弦規律從90°減到0°或某個值，再增加到90°

38、;，每個控制間隔內的平均輸出電壓就按正弦規律從零增至最高，再減到零。另外半個周期可對N組進行同樣的控制。· uo由若干段電源電壓拼接而成，在uo的一個周期內，包含的電源電壓段數越多，其波形就越接近正弦波。· 因為三組的輸出聯接在一起，其電源進線必須隔離，因此分別用三個變壓器供電。· 由于輸出端中點不和負載中點相聯接，所以在構成三相變頻電路的六組橋式電路中，至少要有不同輸出相的兩組橋中的四個晶閘管同時導通才能構成回路，形成電流。· 和整流電路一樣，同一組橋內的兩個晶閘管靠雙觸發脈沖保證同時導通。· 兩組橋之間則是靠各自的觸發脈沖有足夠的寬度，以保

39、證同時導通。 A. 電路和波形3.2 交-直-交變頻調速系統3.3 靜止無功補償系統簡介靜止無功補償裝置（Static Var Compensator，SVC）本無功補償及諧波濾波方案考慮對象為軋機及其輔傳動所產生的無功及諧波，以達到提升運行功率因數,大幅度降低無功損耗，有效消除或抑制諧波含量和電壓畸變，使其達到國家標準的目的。35kV母線主要包括R粗軋機、F1F7精軋機主傳動部分，主要矛盾是無功沖擊、電壓波動及諧波濾波；10kV母線主要包括輔傳動及其它輔助負載，主要矛盾是無功補償。35kV母線因含有R粗軋機、F1F7精軋機，負載沖擊很大；10kV母線為輔助負載，比較平穩。因此本方案擬在35k

40、V母線上安裝一套FC(Fixed Capacitor)+TCR（Thyristor -Control Reactor）型SVC（靜止型動態無功補償及諧波濾波裝置）系統，在10kV母線上安裝一套FC靜補裝置。這種方式的優點是：l 35kV母線電網上安裝SVC系統，可以連續調節無功補償量，動態響應速度快，可以解決主軋機對于電網的劇烈沖擊，穩定電網電壓、濾除諧波，可以充分發揮SVC的優勢，使35kV電網的功率因數保持在整定值0.95以上。l 因為10kV母線的主要負載為輔傳動，負載的沖擊很小，安裝一套靜態濾波裝置可以節約投資，同時又能滿足電網要求。10kV母線的功率因數補償指標設計為0.92。兩段的

41、綜合效果為動態無功補償及諧波濾波。3.3.1 35kV母線FC+TCR型SVC的補償原理FC+TCR裝置由三部分構成（見下頁圖），FC濾波器、TCR相控電抗器和控制保護系統。FC濾波器用于無功補償及諧波濾波，該濾波器應完成以下兩個任務：提供系統所需要的容性無功功率、濾除負載及TCR系統本身所產生的諧波。TCR相控電抗器用于平衡系統中由于負載的波動所產生的感性無功功率，該相控電抗器應完成以下兩個任務：提供系統所需要的感性無功功率、穩定負載沖擊所產生的電壓波動。控制保護系統包括兩個方面：一方面為整個系統的保護控制，另一方面為相控電抗器的調相控制。 FC+TCR補償原理圖TCR的基本結構就是由晶閘管

42、構成的可控閥體與電抗器串聯，采用三角形連接。這樣的電路并聯到電網上，就相當于電感負載的交流調壓電路的結構。吸收的諧波電流和無功功率隨著控制角的增大而減小，實現調節無功功率的目的。負載的變化正是由TCR所產生的變化無功功率加以平衡使得兩者之和總是維持為常數，此常數感性無功功率被FC的容性無功功率相抵消，最終使得電網的功率因數保持在設定值如0.95附近。3.3.2濾波器FCFC濾波器是在并聯電容器上串聯濾波電抗器構成的，根據負載諧波含量的不同組成若干組不同的LC補償濾波回路。FC濾波器所要濾除除的諧波主要來自于兩個方面：一方面是負載的所產生的諧波主要來自于整流設備，其特征諧波為5次、7次、11次、

43、13次等。另一方面來自于TCR相控電抗器。3.3.3相控電抗器TCR下圖為TCR晶閘管控制電抗器的原理和電流波形圖，Th1、Th2為兩個反并聯的晶閘管組，分別在電源電壓波的兩個半周內導通，控制角在90°180°范圍內調節。90°時吸收的感性無功最大（即短路功率），180°時吸收的感性無功最小（即空載無功）。由于電抗器是純感性負荷，因此電流滯后電壓90°，電流產生之后感性是無功。TCR接線原理和電流波形圖TCR相控電抗器由晶閘管相控閥與電抗器串聯構成，三相接線形式大都采用三角形連接，這種接線形式比其他形式電流中諧波含量小。另外，工程實際中當容量較

44、大時將電抗器分為等容量的兩部分，串接在晶閘管相控閥的兩端，這樣可以使晶閘管在電抗器損壞時得到額外的保護，見TCR三相接線形式圖。3.3.4功能特點l 連續、快速動態無功功率補償及諧波濾波。l 穩定電網電壓，提高供電質量。l 抑制閃變。l 提高上一級變壓器的負載能力。降低設備容量，減少功率損耗。3.3.5系統的構成主供電回路內容包括：高壓真空開關柜1臺（用戶提供）FC補償回路內容包括：濾波電容器1組（電容器外配熔斷器、內接放電電阻） 濾波電抗器1套（空心） 保護裝置若干3.3.6技術指標平均功率因數：0.92裝置能耗：2%35kV母線FC+TCR型SVC系統單線圖3.4 本章小結第四章 熱軋帶鋼

45、交流變頻調速系統的集成4.1熱軋帶鋼生產線工藝簡介9 000層流冷卻系統F1F2F3F4F5F6除鱗 1F7加熱爐IIE1卷取機 1卷取機 2R1 切頭剪熱卷箱除鱗 2加熱爐I精軋機圖41以加熱爐為物流起點，熱軋帶鋼生產線的可分為加熱爐區、粗軋區、精軋區和卷曲區四個主要工藝作業區。主要設備包括：兩座加熱爐、一架四輥可逆粗軋機、一臺熱卷箱、一臺飛剪、七架四輥精軋機、層流冷卻裝置、兩臺卷取機、步進梁等。熱軋帶鋼生產線的工藝流程示意圖見圖41。4.1.1加熱爐區連鑄板坯通過板坯運輸輥道，直接送到加熱爐上料輥道，由加熱爐上料裝鋼機將板坯送入加熱爐內加熱。板坯在銜接輥道上（入爐輥道前輥道） ，經自動測長

46、、高溫計測溫，以便板坯按布料圖定位準確對中及加熱爐過程計算機根據入爐板坯溫度，對板坯進行最佳化加熱控制。 板坯在加熱爐內加熱到12500C，由加熱爐出鋼機托出爐外，放到出爐輥道上。加熱爐區的電氣傳動系統有：上料輥道、銜接輥道、入爐輥道、裝鋼機傳動系統；出鋼機、爐間輥道、出爐輥道傳動系統。按照負載類型劃分，可以歸類成輥道類負載和執行機構類負載兩類。4.1.2粗軋區加熱好的板坯由輥道運送，首先經過爐后的高壓水除鱗箱1清除氧化鐵皮，然后板坯經粗軋入口輥道和粗軋入口工作輥道進入四輥可逆粗軋機進行軋制。四輥可逆粗軋機前設有立輥，用于實現自動寬度控制系統（AWC），修正因軋制力的變化而在板坯寬度上引起的誤

47、差，以及修正板坯頭尾端的寬度差。四輥可逆粗軋機前設有高溫計、后設有測寬儀和高溫計，監視帶坯寬度和溫度，以保證精軋質量。不合格的中間坯在粗軋出口輥道上由廢鋼推出機推至收集臺架上。合格的中間坯經過粗軋出口工作輥道和粗軋出口輥道進入中間輥道。粗軋區的電氣傳動系統有：粗軋入口輥道、粗軋入口工作輥道、立輥軋機、四輥可逆粗軋機、電動壓下機構、粗軋出口工作輥道、粗軋出口輥道、廢鋼推出機和粗軋工作輥換輥車傳動系統。按照負載類型劃分，可以歸類成輥道類負載、軋機類負載和執行機構類負載三類。4.1.3精軋區合格的中間坯經過中間輥道、熱卷箱，帶坯經切頭、尾后，進入精軋前的高壓水除鱗箱2，清除再生氧化鐵皮，然后送入精軋

48、機組。精軋機組機架間設有液壓活套裝置，使帶鋼進行恒定微張力軋制，保證帶鋼的軋制精度。在精軋機后設有測厚儀、測寬儀、板型儀，測量并顯示帶鋼的厚度、寬度，與精軋機組的 F1F7 液壓 HGC 控制系統、正彎輥系統配合，以提高帶鋼縱向尺寸精度和減少帶鋼橫向厚度公差。為提高帶鋼表面質量，延長軋輥使用壽命及降低軋制力，精軋機組采用軋制潤滑技術。精軋機組還設有除塵裝置。 軋制后的成品帶鋼在輸出輥道上的運送過程中，經層流冷卻裝置將帶鋼冷卻到規定的卷取溫度。精軋區的電氣傳動系統有：中間輥道、熱卷箱入口輥道、熱卷箱、熱卷箱出口輥道、切頭剪入口輥道、切頭剪和精軋前除鱗箱2傳動系統。按照負載類型劃分，可以歸類成輥道

49、類負載、飛剪類負載和夾送輥類負載三類。4.1.4卷取區帶鋼經冷卻后經卷取機入口輥道和夾送輥，送到三助卷輥式卷取機卷取成鋼卷。卷取后的鋼卷，由卸卷小車將鋼卷從卷取機卸出，送到打捆站。鋼卷經打捆機臥式打捆后，用步進梁送到快速鏈，再由運輸系統分別送往檢查線和成品庫。用車間吊車吊運臥卷堆放。卷取區的電氣傳動系統有：卷取入口輥道、夾送輥、助卷輥和卷取機芯軸傳動系統。按照負載類型劃分，可以歸類成輥道類負載、卷軸類負載和夾送輥類負載三類。4.2各類負載對交流變頻調速系統的要求 不同類型的負載具有不同的機械特性，對交流變頻傳動系統要求也不同。按照上述熱軋帶鋼生產線用到的負載類型，可以將相對應的對交流變頻傳動系

50、統的要求歸納如下。4.2.1輥道類負載輥道類負載的特性是：恒速運行時，無工作負荷時電機轉矩平衡軸承摩擦轉矩，有工作負荷時電機轉矩平衡軸承摩擦轉矩和物料摩擦轉矩；加速運行時，比恒速運行增加輥子轉動慣量轉矩和物料直線慣量轉矩。輥道成組運行，靠輥面與物料的摩擦傳動，調速精度要求不高，可用一臺變頻器成組驅動。由于成組輥道中只有部分輥子與物料接觸，每臺輥道電機要有較高的過載能力，變頻器的輸出功率可以小于一組輥道的電機總功率。輥道類負載在熱軋帶鋼生產線中處于輔助地位，相對軋機類負載而言，需要的變頻傳動系統容量小，屬于輔助傳動系統。4.2.2執行機構類負載執行機構類別比較多，其中的電機傳動系統之外，一般還有

51、直線位置或者角度位置的控制環節，但只構成控制連鎖，并不構成控制上的閉環。執行機構類負載的特性是：速度隨機構的運行要求變化，要求轉矩足夠大，短時工作，運動受連鎖條件的制約。執行機構類負載要求變頻器有比較充裕的容量儲備，有較多的I/O接口用于連鎖信號的接線。執行機構類負載在熱軋帶鋼生產線中處于輔助地位，相對軋機類負載而言，需要的變頻傳動系統容量小，屬于輔助傳動系統。4.2.3夾送輥類負載夾送輥類負載的特性是：夾送輥打開時，輥子空轉，電機轉矩平衡軸承摩擦轉矩和轉動慣量轉矩；夾送輥夾送時，電機轉矩在平衡軸承摩擦轉矩和轉動慣量轉矩的基礎上，對物料施加轉矩。輥子成對運行，靠輥面與物料的摩擦傳動。夾送輥類負

52、載的調速精度要求高，針對不同的工作要求，有單驅動和雙驅動兩種類型。對于雙驅動的夾送輥，一般采用兩個變頻器成對驅動，夾送輥夾送時變頻器與上級控制器一起實現負荷平衡控制，每臺輥道電機要有較高的過載能力，變頻器的輸出功率大于電機的功率。夾送輥類負載在熱軋帶鋼生產線中處于輔助地位，相對軋機類負載而言，需要的變頻傳動系統容量小，屬于輔助傳動系統。4.2.4飛剪類負載飛剪類負載的特性是：電機主要運行在啟動和制動狀態，期間是短暫的恒速運行狀態，屬于短時工作制。飛剪機械的慣量較大，在啟動和制動中需要電機有較大的轉矩，電機的過載要求很高，變頻器要有足夠的容量和良好的過載能力。飛剪類負載有位置閉環控制環節，控制系

53、統很象伺服系統，只是由于輸出剪切力是主要目的，因此一般仍然作為傳動系統考慮。飛剪類負載在熱軋帶鋼生產線中處于輔助地位，相對軋機類負載而言，需要的變頻傳動系統容量小，屬于輔助傳動系統。但由于變頻器的功率較大，有時也作為主傳動系統來對待。4.2.5軋機類負載軋機類負載的特性是：電機輸出轉矩大，需要承受頻繁且比較大的負荷沖擊，電機有一定的過載能力。穩定工作時輸出轉矩基本恒定，屬于典型的恒轉矩負載特性。軋機類負載對變頻傳動系統的調速精度要求很高，對于連軋機組而言，還要求系統有很好的動態響應。軋機類負載在熱軋帶鋼生產線中處于主要地位，相對其它種類的負載而言，需要的變頻傳動系統容量大，屬于主傳動系統。4.2.6卷軸類負載卷軸類負載的特性是：開始卷繞時保持一個恒定的轉矩運行，頭部完成卷繞后開始升速并保持卷繞物的張力恒定，此時屬于典型的恒張力負載特性，卷繞將近結束時轉為速度可調的大慣量調速系統。卷軸類負載的傳動系統需要與夾送輥、助卷輥等設備的傳動系統相作用，實現卷繞物的恒張力卷取，所以要有很高的調速精度。卷軸類負載的傳動系統之外有位置閉環控制環節，從而實現精確定位。為此卷軸類負載的傳動系統還要有較高的動態響應和一定的過載能力。卷軸類負載在熱軋帶鋼生產線中處于輔助地位，相對軋