错位控制无环流可逆调速系统设计

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1、自动控制系统课程设计报告课程名称：自动控制系统课程设计报告设计题目：错位控制无环流可逆调速系统设计院系：班级：设计者：学号：同组人：指导教师：设计时间：-14-课程设计（论文）任务书专业电气工程及其自动化班级学生指导教师题目自动控制系统课程设计子题错位控制无环流可逆调速系统设计设计时间设计要求设计目的：1.了解并熟悉错位控制无环流可逆调速系统的组成结构。2.熟悉错位控制无环流可逆调速系统中各单元环节的工作原理，特性和作用。3.了解错位控制无环流可逆调速系统的静特性和动态特性。4.了解错位控制无环流可逆调速系统

2、的优缺点。设计内容：1.系统方案的选择。2.系统方案的实体设计，包括各种功能电路或部件的设计与选择参数计算。3.系统各主要保护环节的设计。4.系统的动态工程设计，包括转速调节器，电流调节器的结构和参数选择。5．详细分析错位控制无环流可逆调速系统的设计过程。指导教师签字：系（教研室）主任签字：年月日-14-目录一、错位控制无环流可逆调速系统的原理-4-1、可逆调速系统的原理-4-2、环流的介绍-4-1、环流的定义-4-2、环流的分类-5-3、错位控制无环流系统-5-1、静态环流的错位消除原理-5-2、错位控制无

3、环流系统的结构-5-3、错位控制无环流系统的优缺点-6-二、系统的设计-6-1、主电路的设计及参数选择-6-1、变压器的选择-6-2、晶闸管的选择-6-3、电抗的选择-7-2、同步变压器及触发器的设计-7-1、触发电路的设计-7-2、同步变压器的设计-8-3、保护电路的设计-8-1、过电流保护-8-2、过电压保护-8-3、缓冲电路-8-4、检测环节-9-1、转速检测-9-2、电流检测-9-3、电压检测-10-5、控制电路的设计-10-1、AVR电压内环的设计-10-2、ACR电流环的设计-11-3、ASR转速

4、环的设计-12-4、AVR、ACR和ASR的限幅设计-13-5、AR反相器的设计-13-三、设计小结-14-四、参考文献-14--14-一、错位控制无环流可逆调速系统的原理1、可逆调速系统的原理图1两组晶闸管装置发并联线路较大功率的可逆直流调速系统多采用晶闸管—电动机系统。由于晶闸管的单向导电性，需要可逆运行时经常需要采用俩组晶闸管可控整流装置反并联的可逆线路，如图1，电动机正转时，由正组晶闸管VF供电；反转时，由反组晶闸管VR供电。两组晶闸管分别由两组触发装置进行控制，都能灵活的控制电机的起动、制动和升速、

5、降速。但在一般情况下不允许让两组晶闸管同时处于整流状态，否则将造成电源短路。在可逆调速系统中，正转运行时可利用反组晶闸管实现回馈制动，反转时同样可利用正组晶闸管实现回馈制动，总结起来，可将可逆线路的正反转时的晶闸管和电机状态总结为表1。表1V-M系统反并联可逆线路的工作状态2、环流的介绍1、环流的定义采用两组晶闸管反并联的可逆V-M系统，如果两组装置的整流电压同时出现，便会产生不流过负载而直接在两组晶闸管之间流通的短路电流，称作环流。如图2中的Ih。一般情况，这样的环流对负载无益，徒然加重晶闸管和变压器的负担

6、，消耗功率，环流太大时会导致晶闸管损坏，因此应该予以抑制或消除。-14-图2反并联可逆V—M系统中的环流（Ih—环流Id—负载电流）2、环流的分类（1）静态环流：两组可逆线路在一定控制角下稳定工作时出现的环流，其中又有两类：直流平均环流---由晶闸管装置输出的直流平均电压所产生的环流称作直流平均环流瞬时脉动环流---两组晶闸管输出的直流平均电压差为零，但因电压波形不同，瞬时电压差仍会产生脉动的环流，称作瞬时脉动环流。（2）动态环流：仅在可逆V-M系统处于过渡过程中出现的环流。3、错位控制无环流系统1、静态环流

7、的错位消除原理采用配合控制的原理，当一组晶闸管装置整流时，让另一组处于待逆变状态，而且两组触发脉冲的零位错开的比较远，避免了瞬时脉动环流产生的可能性，这就是错位控制无环流可逆系统。具体地说，在α=β配合控制的有换流可逆调速系统中，两组触发脉冲的配合关系是，时的初始相位整定在，从而消除了直流平均环流，但仍存在瞬时脉动环流。在错位控制的无环流可逆调速系统中，同样采用配合控制的触发移相方法，但两组脉冲的关系是，甚至是，也就是说初始相位整定在。这样，当待逆变组的触发脉冲到来时，它的晶闸管已经完全处于反向阻断状态，不可

8、能导通，当然就不会产生静态环流了。2、错位控制无环流系统的结构主电路采用两组三相桥式晶闸管装置反并联可逆线路，控制电路采用转速、电流双闭环系统，其中，转速调节器ASR控制转速，设置双向输出限幅电路，以限制最大起制动电流；电流调节器ACR控制电流，设置双向输出限幅电路，以限制最小控制角αmin与最小逆变角βmin。根据可逆系统正反向运行需要，给定电压、转速反馈电压、电流反馈电压都应该能够反映正和负极性