逻辑无环流可逆直流调速系统设计与研究——主电路设计.doc

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1、目录第一章逻辑无环流可逆直流调速系统简介11.1逻辑无环流可逆直流调速系统工作原理11.2无环流逻辑装置的组成31.3无环流逻辑装置的设计4第二章系统主电路设计92.1主电路原理及说明92.2主电路参数设计92.3保护电路设计10第三章逻辑控制器的设计11第四章系统参数计算及测定134.1晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定134.1.1电枢回路电阻R的测定134.1.2主电路电磁时间常数的测定154.1.3电动机电势常数Ce和转矩常数CM的测定174.1.4系统机电时间常数TM的测定174.1.

2、5测速发电机特性UTG=f(n)的测定184.2逻辑无环流可逆直流调速系统特性测试194.2.1整流电路检测204.2.2控制单元调试214.2.3机械特性n=f(Id)的测定224.2.4系统动态波形的观察22总结23参考文献24第一章逻辑无环流可逆直流调速系统简介1.1逻辑无环流可逆直流调速系统工作原理逻辑无环流可逆直流调速系统主电路如图1.1所示，两组桥在任何时刻只有一组投入工作（另一组关断），所以在两组桥之间就不会存在环流。但当两组桥之间需要切换时，不能简单的把原来工作着的一组桥的触发脉冲立

3、即封锁，而同时把原来封锁着的一组桥立即开通，因为已经导通晶闸管并不能在触发脉冲取消的一瞬间立即被关断，必须待晶闸管承受反压时才能关断。如果对两组桥的触发脉冲的封锁和开放式同时进行，原先导通的那组桥不能立即关断，而原先封锁着的那组桥已经开通，出现两组桥同时导通的情况，因没有环流电抗器，将会产生很大的短路电流，把晶闸管烧毁。为此首先应是已导通的的晶闸管断流，要妥当处理主回路中的电感储存的一部分能量回馈给电网，其余部分消耗在电机上，直到储存的能量释放完，主回路电流变为零，使原晶闸管恢复阻断能力，随后再开通

4、原来封锁着的那组桥的晶闸管，使其触发导通。图1.1逻辑无环流可逆直流调速系统主电路图1.2逻辑无环流可逆调速系统原理图ASR——速度调节器ACR1﹑ACR2——正﹑反组电流调节器GTF、GTR——正反组整流装置VF、VR——正反组整流桥DLC——无环流逻辑控制器HX——推装置TA——交流互感器TG——测速发电机M——工作台电动机LB——电流变换器AR——反号器GL——过流保护环节这种逻辑无环流系统有一个转速调节器ASR，一个反号器AR，采用双电流调节器1ACR和2ACR，双触发装置GTF和GTR结构

5、。主电路采用两组晶闸管装置反并联线路，由于没有环流，不用再设置环流电抗器，但是为了保证稳定运行时的电流波形的连续，仍应保留平波电抗器，控制线路采用典型的转速﹑电流双闭环系统，1ACR用来调节正组桥电流，其输出控制正组触发装置GTF；2ACR调节反组桥电流，其输出控制反组触发装置GTR，1ACR的给定信号经反号器AR作为2ACR的给定信号,这样可使电流反馈信号的极性在正﹑反转时都不必改变，从而可采用不反映极性的电流检测器，在逻辑无环流系统中设置的无环流逻辑控制器DLC，这是系统中关键部件。它按照系统的

6、工作状态，指挥系统进行自动切换，或者允许正组触发装置发出触发脉冲而封锁反组，或者允许反组触发装置发出触发脉冲而封锁正组。在任何情况下，决不允许两组晶闸管同时开放，确保主电路没有产生环流的可能。1.2无环流逻辑装置的组成在无环流控制系统中，反并联的两组整流桥需要根据所要求的电枢电流极性来选择其中一组整流桥运行，而另一组整流桥触发脉冲是被封锁的。两组整流桥的切换是在电动机转矩极性需要反向时由逻辑装置控制进行的。其切换顺序可归纳如下：①由于转速给定变化或负载变动，使电动机应产生的转矩极性反向。②由转速调节

7、器输出反映这一转矩的极性，并由逻辑装置对该极性进行判断，然后发出切换开始的指令。③使导通侧的整流桥（例如正组桥）的电流迅速减小到零。④由零电流检测器得到零电流信号后，经～延时，确认电流实际值为零，封锁原导通侧整流桥的触发脉冲。⑤由零电流检测器得到零电流信号后，经延时，确保原导通侧整流桥晶闸管完全阻断后，开放待工作侧整流桥（例如反组桥）的触发脉冲。⑥电枢流过与切换前反方向的电流，完成切换过程。根据逻辑装置要完成的任务，它由电平检测、逻辑判断、延时电路和联锁保护电路四个基本环节组成，逻辑装置的功能和输入

8、输出信号如图1.3所示。图1.3无环流逻辑控制环节DLC其输入为电流给定或转矩极性鉴别信号和零电流检测信号，输出是控制正组晶闸管触发脉冲封锁信号和反组晶闸管触发脉冲封锁信号。1.3无环流逻辑装置的设计①电平检测器逻辑装置的输入有两个：一是反映转矩极性信号的转速调节器输出，二是来自电流检测装置反映零电流信号的，他们都是连续变化的模拟量，而逻辑运算电路需要高、低电位两个状态的数字量。电平检测器的任务就是将模拟量转换成数字量，也就是转换成“0”状态（将输入转换成近似为输出）