资源描述：
《可逆直流调速系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、广东石油化工学院计算机与电子信息学院自动化系电气工程及其自动化专业 电力拖动自动控制系统 ——运动控制系统课程 设计题目逻辑无环流可逆直流调速系统设计班别电气07-1班姓名邓艺学号指导老师杨柏松专业主任王涛日期2011-1-615逻辑无环流可逆直流调速系统设计摘要：逻辑无环流可逆直流调速系统省去了环流电抗器，没有了附加的环流损耗，节省变压器和晶闸管装置的附加设备容量。和有环流系统相比，因换流失败造成的事故率大为降低。关键词：无环流；可逆直流调速系统；逻辑控制器引言在可逆调速系统中，电动机最基本的要素就是能改变旋转方向。而要改变电动机的旋转方向，必须改
2、变电动机电磁转矩的方向。改变电动机电磁转矩的方向有两种办法：一种是改变电动机电枢电流的方向，实际是上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。与此对应，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。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，节省变压器和晶闸管装置的附加设备容量。和有环流系统相比，因换流失败造成的事故率大为降低。因此，逻辑无环流可逆调速系统在生产中被广泛运用。一、设计目的1、了解并熟悉逻辑无环流可逆直
3、流调速系统的原理和组成。2、掌握各控制单元的原理和作用。3、了解逻辑无环流可逆调速系统的调速方法。二、逻辑无环流可逆直流调速系统主要单元环节介绍1、速度调节器（ASR）速度调节器是一个带有电压限幅的P-I调节器。它主要有主调节器和最大电压限幅环节组成，调节器的工作与封锁由调节器释放环节所形成的封锁信号所控制。电位器为电压限幅调节。其结构图如右所示：152、电流调节器（ACR）电流调节器主要由绝对值放大器、比例积分器、积分器并带有电流反馈信号形成的电路组成。电位器分别调整比例器、比例积分器电路的放大倍数。其结构图如右图所示：3、无环流逻辑控制器(DLC
4、)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，
5、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电枢内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输出信号如图4所示：15图4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。三、逻辑无环流可逆直流调速系统主要单元环节1、电流调节器的设计（1）电流环固有部分传递函数双闭环调速系统的电流环，其动态结构图如图3所示。由图3可以
6、看到电流环的开环传递函数中有复数求和的部分,这对于计算调节器是不利的,为此需要对图3作一些简化工作。图3 电流环动态结构图在计算电流的动态响应时,可以把电动机的转速看成恒量,亦即可把反电动势E看成恒量,从而把E略去,本系统假定为理想空载,即=0,并略去E的影响。将非单位负反馈系统转变为单位负反馈系统,将高频段小惯性群的近似处理。当把电流反馈环节的惯性时间常数τfi和逆变装置等效时间常数τv近似为小时间常数时,可以用一个时间常数τΣi来近似等效,即15以上分析可得出电流环等效图(见图4),由图4可写出图4 电流环等效变换图（2） 选择电流调节器根据对电
7、流环的设计要求,电流环应按二阶典型系统K=1/2τΣi来设计,即电流环预期开环频率特性为由GP(s)表达式可知,电流环固有部分的传递函数由两个惯性环节组成,其中一个惯性环节用小时间常数τΣi来表示。显然,在上述条件下,电流调节器应为PI调节器,即即：152、速度调节器的设计（1）电流闭环传递函数由公式(6)可知校正后电流环结构图如图5所示。图5 电流环结构图于是电流环的闭环传递函数为ωcnΦ1/(5τΣi)时,可以把式(8)的振荡环节近似处理为一阶惯性环节,即（2）速度环结构图将电流环的等效环节取代图1中的电流环,并将非单位负反馈变换成单位15负反馈
8、系统,将小惯性环节合并,简化可得如图6。图6 双闭环调速系统其中小惯性群的时间常数τΣn为（3）选择速度调节
