逻辑无环流可逆调速系统设计

目录

1逻辑无环流可逆直流调速系统简介 .......................................... 1 2逻辑无环流直流调速系统参数和缓解特性的测定 (3)

2.1电枢回路电阻R 的测定 .............................................. 3 2.2主电路电磁时间常数的测定 .......................................... 4 2.3电动机电势常数e C 和转矩常数M C 的测定 .............................. 6 2.4系统机电时间常数Tm 的测定 ......................................... 6 2.5测速发电机特性)(n f U TG 的测定 .................................... 7 3驱动电路的设计 . (9)

3.1电流调节器的设计 (9)

3.1.1电流调节器的原理图 .......................................... 9 3.1.2电流调节器的参数计算 ....................................... 10 3.2速度调节器的设计 . (12)

3.2.1速度调节器的原理图 ......................................... 12 3.2.2速度调节器的参数计算 ....................................... 12 3.3触发电路的设计 (14)

3.3.1系统对触发器的要求 ......................................... 14 3.3.2 触发电路及其特点 .......................................... 15 3.3.3KJ004的工作原理 .. (15)

4无环流逻辑控制器DLC 设计 ............................................... 18 5系统主电路设计 (19)

5.1主电路原理及说明 ................................................. 19 5.2保护电路的设计 ................................................... 20 总结 .................................................................... 21 参考文献 ................................................................ 22 附录 .. (23)

1逻辑无环流可逆直流调速系统简介

许多生产机械要求电动机既能正转，又能反转，而且常常还需要快速的启动和制动，这就需要电力拖动系统具有四象限运行的特性，也就是需要可逆的调速系统。采用两组晶闸管反并联的可逆调速系统解决了电动机的正、反转运行和回馈制动问题，但是，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。这样的环流对负载无益，只会加重晶闸管和变压器的负担，消耗功率。换流太大时会导致晶闸管损坏，因此应该予以抑制或消除

有环流可逆系统虽然具有反向快、过渡平滑等优点，但设置几个环流电抗器终究是个累赘。因此，当工艺过程对系统过度特性的平滑性要求不高时，特别是对于大容量的系统，常采用既没有直流平均环流又没有瞬时脉动环流的无环流可逆系统。无环流可逆调速系统可按实现无环流原理的不同而分为两大类：逻辑无环流系统和错位控制无环流系统。而错位无环流系统在目前的生产中应用很少，逻辑无环流系统目前生产中应用最为广泛的可逆系统，当一组晶闸管工作时，用逻辑电路封锁另一组晶闸管的触发脉冲，使它完全处于阻断状态，确保两组晶闸管不同时工作，从根本上切断了环流的通路，这就是逻辑控制的无环流可逆系统，组成逻辑无环流可逆系统的思路是：任何时候只触发一组整流桥，另一组整流桥封锁，完全杜绝了产生环流的可能。至于选择哪一组工作，就看电动机组需要的转矩方向。若需正向电动，应触发正组桥；若需反向电动，就应触发反组桥，可见，触发的选择应决定于电动机转矩的极性，在恒磁通下，就决定于*

U信

i 号。同时还要考虑什么时候封锁原来工作桥的问题，这要看工作桥又没有电流存在，有电流时不应封锁，否则，开放另一组桥时容易造成二桥短路。可见，只要用*

U信号极

i

性和电流“有”、“无”信号可以判定应封锁哪一组桥，开放哪一组桥。基于这种逻辑判断电路的“指挥”下工作的可逆系统称逻辑无环流可逆系统。

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。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*

U经反号器AR作为2ACR的给定信号*i U,这样可使电流反馈

i

信号

U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i

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。

逻辑无环流可逆调速直流系统主要分为三部分：主电路和稳压电源，驱动电路，逻

辑无环流控制器。系统原理图如图1.1。

图1.1 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β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