逻辑无环流系统课程设计-主电路设计

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1、摘要V-M调速系统的主电路一般是由可控硅整流电路、直流电动机回路、交育•流侧的保护电路等组成，在可逆调速系统中，电动机最基木要素就是能改变旋转方向。实际上是改变电机的电枢电压的极性，或者是改变励磁的磁通方向。V-M系统的可逆线路有两种方式，电枢反接线路和励磁反接可逆线路。无环流可逆系统省去了环流电抗器，没有了附加的环流损耗，节省了变压器和晶闸管装置的附加设备容量。和有容量系统相比，因换流失败造成的事故率大为降低。关键词逻辑无环流；可逆肓流调速系统；逻辑控制器目录1绪论11.1逻辑无环流可逆直流调速系统简介11.2逻辑无环流可逆直流调速系统工作原理图22系统主电路设计32.1主电路

2、形式的选择与论证32.2交流电源的选择42.3晶闸管元件的计算与选择42.4平波电抗器的计算与选择52.5测速机的选择与可变电位器的选择与计算63保护电路设计73.1过电流保护73.2过电压保护84DLC的设计94.1逻辑判断电路的设计94.2电平检测器电路(DPZ)的设计105调节器设计135.1电流调节器的设计135.2转速调节器结构设计146触发器设计157系统参数计算及测定177.1实验设备及注意事项177.2主电路电磁时间常数的测定187.3机械特性n=f(Id)的测定197.4系统动态波形的观察20总结22参考文献231绪论1.1逻辑无环流可逆直流调速系统简介在可逆调

3、速系统中，电动机最基本的要素就是能改变旋转方向。而耍改变电动机的旋转方向有两种办法：一种是改变电动机电枢电压的极性，第二种是改变励磁磁通的方向。对于大容量的系统，从生产角度出发，往往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，无环流可逆系统省去了环流电抗器，没有了附加的环流损耗，和有环流系统相比，因换流失败造成的事故率大为降低。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，当一组品闸管工作时，用逻辑电路封锁列一组晶闸管的触发脉冲，使

4、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，就看电动机组需耍的转矩方向。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。耍实现逻辑无环流可逆调速，就要采用桥式全控整流逆变电路。耍达到电流和转速的超调要求就要设计电流■转速双闭环调速器；逻辑无环流的重要部分就是要采用逻辑控制，保证只有一组桥路工作，另一组封锁。逻辑控制器可以采用组合逻辑元件和一些分立的电子器件组成，也可用单片机实现，本文使用PL

5、C来实现逻辑控制；触发电路要保证品闸管在合适的时候导通或截止，并且耍能方便的改变触发脉冲的相位，达到实时调整输岀电压的目的，从而实现调速。保护电路有瞬时过压抑制，过电流保护和过电压保护，当过压或过流时封锁触发脉冲，从而实现保护功能。1.2逻辑无环流可逆直流调速系统工作原理图逻辑无环流可逆直流调速系统如图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。其主电路采用反并连连接电路。因为无环流，所以不需耍设置环流电抗器，控制电路仍是典型的转速、电流双闭环系统，只是电流环是分设的。1ACR、2ACR分别控制的是正组VF、反组VR的整流桥。止组V

6、F、反组VR工作时有整流和逆变两种状态。当给定信号U：为正时，转速调节器ASR输出为负值，逻辑切换装置DLC给正组桥VF发出触发脉冲，使其处于整流状态，电动机正向转动；当给定信号U：为0或负值，转速调节器ASR输出为正值，由于电机电枢电流不为零，逻辑切换电路DLC仍然向正组桥VF提供脉冲，但却使VF处于逆变状态，电流和转速变小；当电枢电流为0时，反组桥VR处于整流状态，此时电机处于制动状态，快速停车或反向运行。图1.1逻辑无环流可逆调速系统原理图2系统主电路设计2.1主电路形式的选择与论证逻辑无环流可逆直流调速系统的主电路如图2.1所示图2.1逻辑无环流可逆直流调速系统的主电路木

7、方案的主回路由正桥及反桥反向并联组成，并通过逻辑控制来控制正桥和反桥的工作与关闭，并保证在同一时刻只有一组桥路工作，另一组桥路不工作，这样就没有环流产生。由于没有环流，主回路不需要再设置平衡电抗器，但为了限制整流电压幅值的脉动和尽量使整流电流连续，仍然保留了平波电抗器。正向启动时，给定电压Ug为正电压，“逻辑控制”的输出端Ulf为“0”态，Ulr为“1”态，即正桥触发脉冲开通，反桥触发脉冲封锁，主回路“正桥三相全控整流”工作，电机正向运转。当Ug反向，整流装置进入木桥逆变状态，而