邏輯無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)參考模板

1、目錄1邏輯無(wú)環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)簡(jiǎn)介12邏輯無(wú)環(huán)流直流調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)和緩解特性的測(cè)定32.1電樞回路電阻R的測(cè)定32.2主電路電磁時(shí)間常數(shù)的測(cè)定42.3電動(dòng)機(jī)電勢(shì)常數(shù)和轉(zhuǎn)矩常數(shù)的測(cè)定62.4系統(tǒng)機(jī)電時(shí)間常數(shù)Tm的測(cè)定62.5測(cè)速發(fā)電機(jī)特性的測(cè)定73驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)93.1電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)93.1.1電流調(diào)節(jié)器的原理圖93.1.2電流調(diào)節(jié)器的參數(shù)計(jì)算103.2速度調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)113.2.1速度調(diào)節(jié)器的原理圖113.2.2速度調(diào)節(jié)器的參數(shù)計(jì)算123.3觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)143.3.1系統(tǒng)對(duì)觸發(fā)器的要求143.3.2 觸發(fā)電路及其特點(diǎn)143.3.3KJ004的工作原理154無(wú)環(huán)流邏輯控制器DLC設(shè)計(jì)185系

2、統(tǒng)主電路設(shè)計(jì)195.1主電路原理及說(shuō)明195.2保護(hù)電路的設(shè)計(jì)19總結(jié)21參考文獻(xiàn)22附錄23I / 271邏輯無(wú)環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)簡(jiǎn)介許多生產(chǎn)機(jī)械要求電動(dòng)機(jī)既能正轉(zhuǎn)，又能反轉(zhuǎn)，而且常常還需要快速的啟動(dòng)和制動(dòng)，這就需要電力拖動(dòng)系統(tǒng)具有四象限運(yùn)行的特性，也就是需要可逆的調(diào)速系統(tǒng)。采用兩組晶閘管反并聯(lián)的可逆調(diào)速系統(tǒng)解決了電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)運(yùn)行和回饋制動(dòng)問(wèn)題，但是，如果兩組裝置的整流電壓同時(shí)出現(xiàn)，便會(huì)產(chǎn)生不流過(guò)負(fù)載而直接在兩組晶閘管之間流通的短路電流，稱(chēng)作環(huán)流。這樣的環(huán)流對(duì)負(fù)載無(wú)益，只會(huì)加重晶閘管和變壓器的負(fù)擔(dān)，消耗功率。換流太大時(shí)會(huì)導(dǎo)致晶閘管損壞，因此應(yīng)該予以抑制或消除有環(huán)流可逆系統(tǒng)雖然具有反向快

3、、過(guò)渡平滑等優(yōu)點(diǎn)，但設(shè)置幾個(gè)環(huán)流電抗器終究是個(gè)累贅。因此，當(dāng)工藝過(guò)程對(duì)系統(tǒng)過(guò)度特性的平滑性要求不高時(shí)，特別是對(duì)于大容量的系統(tǒng)，常采用既沒(méi)有直流平均環(huán)流又沒(méi)有瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流的無(wú)環(huán)流可逆系統(tǒng)。無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)可按實(shí)現(xiàn)無(wú)環(huán)流原理的不同而分為兩大類(lèi)：邏輯無(wú)環(huán)流系統(tǒng)和錯(cuò)位控制無(wú)環(huán)流系統(tǒng)。而錯(cuò)位無(wú)環(huán)流系統(tǒng)在目前的生產(chǎn)中應(yīng)用很少，邏輯無(wú)環(huán)流系統(tǒng)目前生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛的可逆系統(tǒng)，當(dāng)一組晶閘管工作時(shí)，用邏輯電路封鎖另一組晶閘管的觸發(fā)脈沖，使它完全處于阻斷狀態(tài)，確保兩組晶閘管不同時(shí)工作，從根本上切斷了環(huán)流的通路，這就是邏輯控制的無(wú)環(huán)流可逆系統(tǒng)，組成邏輯無(wú)環(huán)流可逆系統(tǒng)的思路是：任何時(shí)候只觸發(fā)一組整流橋，另一組整流橋

4、封鎖，完全杜絕了產(chǎn)生環(huán)流的可能。至于選擇哪一組工作，就看電動(dòng)機(jī)組需要的轉(zhuǎn)矩方向。若需正向電動(dòng)，應(yīng)觸發(fā)正組橋；若需反向電動(dòng)，就應(yīng)觸發(fā)反組橋，可見(jiàn)，觸發(fā)的選擇應(yīng)決定于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的極性，在恒磁通下，就決定于信號(hào)。同時(shí)還要考慮什么時(shí)候封鎖原來(lái)工作橋的問(wèn)題，這要看工作橋又沒(méi)有電流存在，有電流時(shí)不應(yīng)封鎖，否則，開(kāi)放另一組橋時(shí)容易造成二橋短路。可見(jiàn)，只要用信號(hào)極性和電流“有”、“無(wú)”信號(hào)可以判定應(yīng)封鎖哪一組橋，開(kāi)放哪一組橋?；谶@種邏輯判斷電路的“指揮”下工作的可逆系統(tǒng)稱(chēng)邏輯無(wú)環(huán)流可逆系統(tǒng)。這種邏輯無(wú)環(huán)流系統(tǒng)有一個(gè)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR，一個(gè)反號(hào)器AR，采用雙電流調(diào)節(jié)器1ACR和2ACR，雙觸發(fā)裝置GTF和GTR

5、結(jié)構(gòu)。主電路采用兩組晶閘管裝置反并聯(lián)線(xiàn)路，由于沒(méi)有環(huán)流，不用再設(shè)置環(huán)流電抗器，但是為了保證穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的電流波形的連續(xù)，仍應(yīng)保留平波電抗器，控制線(xiàn)路采用典型的轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)系統(tǒng)，1ACR用來(lái)調(diào)節(jié)正組橋電流，其輸出控制正組觸發(fā)裝置GTF；2ACR調(diào)節(jié)反組橋電流，其輸出控制反組觸發(fā)裝置GTR，1ACR的給定信號(hào)經(jīng)反號(hào)器AR作為2ACR的給定信號(hào),這樣可使電流反饋信號(hào)的極性在正反轉(zhuǎn)時(shí)都不必改變，從而可采用不反映極性的電流檢測(cè)器，在邏輯無(wú)環(huán)流系統(tǒng)中設(shè)置的無(wú)環(huán)流邏輯控制器DLC，這是系統(tǒng)中關(guān)鍵部件。它按照系統(tǒng)的工作狀態(tài)，指揮系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)切換，或者允許正組觸發(fā)裝置發(fā)出觸發(fā)脈沖而封鎖反組，或者允許反組觸發(fā)裝置

6、發(fā)出觸發(fā)脈沖而封鎖正組。在任何情況下，決不允許兩組晶閘管同時(shí)開(kāi)放，確保主電路沒(méi)有產(chǎn)生環(huán)流的可能。邏輯無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速直流系統(tǒng)主要分為三部分：主電路和穩(wěn)壓電源，驅(qū)動(dòng)電路，邏輯無(wú)環(huán)流控制器。系統(tǒng)原理圖如圖1.1。圖1.1 邏輯無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)原理圖ASR速度調(diào)節(jié)器ACR1ACR2正反組電流調(diào)節(jié)器GTF、GTR正反組整流裝置VF、VR正反組整流橋DLC無(wú)環(huán)流邏輯控制器HX推裝置TA交流互感器TG測(cè)速發(fā)電機(jī)M工作臺(tái)電動(dòng)機(jī)LB電流變換器AR反號(hào)器GL過(guò)流保護(hù)環(huán)節(jié)2邏輯無(wú)環(huán)流直流調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)和緩解特性的測(cè)定2.1電樞回路電阻R的測(cè)定電樞回路的總電阻R包括電機(jī)的電樞電阻Ra，平波電抗器的直流電阻RL和整流裝

7、置的內(nèi)阻Rn，即R=Ra+RL+Rn為測(cè)出晶閘管整流裝置的電源內(nèi)阻，可采用福安比較法來(lái)測(cè)定電阻。將變壓器RP（可采用兩只900電阻并聯(lián)）接入被測(cè)系統(tǒng)的主電路，并調(diào)節(jié)電阻負(fù)載至最大。測(cè)試時(shí)電動(dòng)機(jī)不加勵(lì)磁，并使電機(jī)堵轉(zhuǎn)。MCL-31的給定電位器RP1逆時(shí)針調(diào)到底，使Uct=0。調(diào)節(jié)偏移電壓電位器RP2，使=150°。合上主電路電源開(kāi)關(guān)。調(diào)節(jié)Ug使整流裝置輸出電壓Ud=110V，然后調(diào)整RP使電樞電流為0.88A，讀取電流表A和電壓表V的數(shù)值為，則此時(shí)整流裝置的理想空載電壓為調(diào)節(jié)RP，使電流表A的讀數(shù)為0.44A。在Ud不變的條件下讀取A,V表數(shù)值，則求解兩式，可得電樞回路總電阻如把電機(jī)的

8、電樞兩端短接，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，可得則電機(jī)的電樞電阻為同樣，短接電抗器兩端，也可測(cè)得電抗器之久電阻RL。測(cè)試結(jié)果：當(dāng)示波器顯示如圖2.1時(shí)，開(kāi)始測(cè)定參數(shù)。圖2.1 表2.1電樞回路總電阻測(cè)試79620.440.88據(jù)公式得，表2.2 平波電抗器的直流電阻RL與整流裝置的內(nèi)阻Rn之和測(cè)試82910.880.44據(jù)公式得，表2.3整流裝置的內(nèi)阻Rn與電樞電阻Ra之和測(cè)試71850.880.44據(jù)公式得，所以可得：電樞回路總電阻 R38.64 整流裝置的內(nèi)阻Rn13.63 電樞電阻Ra18.19 平波電抗器的直流電阻RL6.822.2主電路電磁時(shí)間常數(shù)的測(cè)定采用電流波形法測(cè)定電樞回路電磁時(shí)間常數(shù)Td，電

9、樞回路突加給定電壓時(shí)，電流id按指數(shù)規(guī)律上升 其電流變化曲線(xiàn)如圖2.1所示。當(dāng)t =Td時(shí)，有 MCL-31的給定電位器RP1逆時(shí)針調(diào)到底，使Uct=0。合上主電路電源開(kāi)關(guān)。電機(jī)不加勵(lì)磁。調(diào)節(jié)Uct，監(jiān)視電流表的讀數(shù)，使電機(jī)電樞電流為(5090)%Inom。然后保持Uct不變，突然合上主電路開(kāi)關(guān)，用示波器拍攝id=f(t)的波形，由波形圖上測(cè)量出當(dāng)電流上升至63.2%穩(wěn)定值時(shí)的時(shí)間，即為電樞回路的電磁時(shí)間常數(shù)Td。圖2.2 電流變化曲線(xiàn)測(cè)定結(jié)果如圖2.3圖2.3主電路電磁時(shí)間常數(shù)的測(cè)定由圖2.3可知，電磁時(shí)間常數(shù)三相橋式整流電路L=0.693=0.693796.74mH 取L=0.80H=0.

10、02s2.3電動(dòng)機(jī)電勢(shì)常數(shù)和轉(zhuǎn)矩常數(shù)的測(cè)定將電動(dòng)機(jī)加額定勵(lì)磁，使之空載運(yùn)行，改變電樞電壓Ud，測(cè)得相應(yīng)的n，即可由下式算出CeCe的單位為V/(r/min)轉(zhuǎn)矩常數(shù)(額定磁通時(shí))CM的單位為N.m/A，可由Ce求出由實(shí)驗(yàn)測(cè)得兩組數(shù)據(jù)表2.4 電動(dòng)機(jī)電勢(shì)常數(shù)的測(cè)定Ud/V177147n/(rad/s)12001000由公式得，2.4系統(tǒng)機(jī)電時(shí)間常數(shù)Tm的測(cè)定系統(tǒng)的機(jī)電時(shí)間常數(shù)可由下式計(jì)算 由于Tm>>Td，也可以近似地把系統(tǒng)看成是一階慣性環(huán)節(jié)，即 當(dāng)電樞突加給定電壓時(shí)，轉(zhuǎn)速n將按指數(shù)規(guī)律上升，當(dāng)n到達(dá)63.2%穩(wěn)態(tài)值時(shí)，所經(jīng)過(guò)的時(shí)間即為拖動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)電時(shí)間常數(shù)。測(cè)試時(shí)電樞回路中附加電阻

11、應(yīng)全部切除。MCL31的給定電位器RP1逆時(shí)針調(diào)到底，使Uct=0。合上主電路電源開(kāi)關(guān)。電動(dòng)機(jī)M加額定勵(lì)磁。調(diào)節(jié)Uct，將電機(jī)空載起動(dòng)至穩(wěn)定轉(zhuǎn)速1000r/min。然后保持Uct不變，斷開(kāi)主電路開(kāi)關(guān)，待電機(jī)完全停止后，突然合上主電路開(kāi)關(guān)，給電樞加電壓，用示波器拍攝過(guò)渡過(guò)程曲線(xiàn)，即可由此確定機(jī)電時(shí)間常數(shù)。實(shí)測(cè)曲線(xiàn)如圖2.4所示：由實(shí)驗(yàn)測(cè)得：Tm=37ms圖2.4 系統(tǒng)機(jī)電時(shí)間常數(shù)Tm的測(cè)定2.5測(cè)速發(fā)電機(jī)特性的測(cè)定電動(dòng)機(jī)加額定勵(lì)磁，逐漸增加觸發(fā)電路的控制電壓Uct，分別讀取對(duì)應(yīng)的UTG，的數(shù)值若干組，即可描繪出特性曲線(xiàn)UTG=f(n)。晶閘管整流裝置放大倍數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2.5表2.5測(cè)速發(fā)電機(jī)

12、特性的測(cè)定n（r/min）10001100120013001400Uct（V）6.897.638.308.999.68UCT (V)1.071201.361.551.76Ud(V)152.50166.51180.28194.83209.34分析可知 取Ks203驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)由晶閘管供電的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，整流裝置采用三相橋式電路，由第二章測(cè)的，基本數(shù)據(jù)如下：直流電動(dòng)機(jī)：220V, 185W, 1.1A, 1600r/min；晶閘管裝置放大系數(shù)：Ks20電樞回路總電阻：R=24.35；時(shí)間常數(shù)：Td=21ms，Tm=49ms；電流反饋系數(shù)：轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)：設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器，要求電流超調(diào)

13、量；設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，要求轉(zhuǎn)速超調(diào)量3.1電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)3.1.1電流調(diào)節(jié)器的原理圖如圖3.1圖3.1 電流調(diào)節(jié)器原理圖3.1.2電流調(diào)節(jié)器的參數(shù)計(jì)算1.確定時(shí)間常數(shù)1）整流裝置滯后常數(shù)Ts。三相橋式電路的平均失控時(shí)間Ts=0.0017s。2）電流濾波時(shí)間常數(shù)Toi。三相橋式電路每個(gè)波頭時(shí)間是3.3ms，為了基本濾平波頭，應(yīng)有（12）Toi=3.33ms，因此取Toi=2ms=0.002s。3）電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)之和。按小時(shí)間常數(shù)近似處理，取2選擇電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，并保證穩(wěn)態(tài)電流無(wú)差，可按典型型系統(tǒng)設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器。電流環(huán)控制對(duì)象是雙慣性的，因此可用 型電流調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為：檢查對(duì)電

14、流電壓的抗擾性能：，參照附錄表1的典型型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)抗擾性能，各項(xiàng)指標(biāo)都是可以接受的。3.計(jì)算電流調(diào)節(jié)器參數(shù)電流調(diào)節(jié)器超前時(shí)間常數(shù)：。電流環(huán)開(kāi)環(huán)增益：要求時(shí)，按照附錄表2，應(yīng)取，因此于是，ACR的比例系數(shù)為4.校驗(yàn)近似條件電流環(huán)截止頻率： 晶閘管整流裝置傳遞函數(shù)的近似條件滿(mǎn)足近似條件。 忽略反電動(dòng)勢(shì)變化對(duì)電流環(huán)動(dòng)態(tài)影像的條件滿(mǎn)足近似條件。 電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件滿(mǎn)足近似條件。5計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻和電容如圖3.2，按所用運(yùn)算放大器取，各電阻和電容值為圖3.2 PI型電流調(diào)節(jié)器 ，取,取,取按照上述參數(shù)，電流環(huán)可以達(dá)到的動(dòng)態(tài)跟隨性能指標(biāo)為，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。3.2速度調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)3.2.1速度調(diào)節(jié)器的原

15、理圖原理圖如圖3.3圖3.3 電流調(diào)節(jié)器原理圖3.2.2速度調(diào)節(jié)器的參數(shù)計(jì)算1.確定時(shí)間常數(shù)1）電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù):有前面的計(jì)算可得 2）轉(zhuǎn)速濾波時(shí)間常數(shù) ：有條件可知s3）轉(zhuǎn)速環(huán)時(shí)間常數(shù) ：按小時(shí)間常數(shù)近似處理，取s2. 選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)按照設(shè)計(jì)要求，選用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)表達(dá)式為 3. 計(jì)算轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)按跟隨和抗擾性能都比較好的原則，取 ,則ASR的超前時(shí)間常數(shù)為轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)增益ASR的比例系數(shù) 4.檢驗(yàn)近似條件由公式 可得轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率為（1）電流環(huán)傳遞函數(shù)簡(jiǎn)化條件為（2）轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件為均滿(mǎn)足近似要求。5.計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻和電容根據(jù)圖3.4，取=40K圖3.4 PI轉(zhuǎn)速

16、調(diào)節(jié)器， ，取,取.取6.校核轉(zhuǎn)速超調(diào)量當(dāng) 時(shí)，由附錄表3得，不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì) 的要求。實(shí)際上，由于表3是按線(xiàn)性系統(tǒng)計(jì)算的，而突加階躍給定時(shí)，ASR飽和，不符合線(xiàn)性系統(tǒng)的前提，應(yīng)該按ASR退飽和的情況計(jì)算超調(diào)量。下面對(duì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器退飽和時(shí)轉(zhuǎn)速超調(diào)量的計(jì)算：設(shè)理想空載啟動(dòng)時(shí) ， ， 帶入 可得 ，可以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。3.3觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)3.3.1系統(tǒng)對(duì)觸發(fā)器的要求1）為保證較寬的調(diào)速范圍和可逆運(yùn)行，要求觸發(fā)脈沖能夠在180°范圍內(nèi)移向。2) 對(duì)于三相全控橋式整流電路，為了保證可控硅可靠換流，要求觸發(fā)脈沖寬度大于60°，或者用雙窄脈沖。3)對(duì)可逆系統(tǒng)，為了防止逆變顛覆和提高工作的可靠性

17、，觸發(fā)脈沖需要有和限制。3.3.2 觸發(fā)電路及其特點(diǎn)根據(jù)對(duì)觸發(fā)器的上述要求，選用同步信號(hào)為正弦波的晶體管觸發(fā)電路。這種線(xiàn)路的優(yōu)點(diǎn)是線(xiàn)路簡(jiǎn)單，調(diào)整容易。理論上移相范圍可達(dá)180°，實(shí)際上由于正弦波頂部平坦移相范圍只能有150°左右。移相的線(xiàn)性度就觸發(fā)器本身來(lái)說(shuō)較差，如把觸發(fā)器和可控硅看成一個(gè)整體則由于相互補(bǔ)償關(guān)系，它的線(xiàn)性度則較好，即控制電壓與可控硅整流電壓的控制特性是接近線(xiàn)性的，由于作同步信號(hào)的正弦波電壓隨電源電壓的波動(dòng)而波動(dòng)，當(dāng)不變時(shí)，控制角也隨電源電壓的波動(dòng)而波動(dòng)，而可控硅整流電壓，隨電源電壓增高而增高，而則隨電源電壓的增高而減小，故可維持近于不變。但當(dāng)電源電壓降得太低

18、時(shí)，同步電壓和控制電壓可能沒(méi)有交點(diǎn)，觸發(fā)器不能產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，致使可控硅工作混亂，造成事故，所以這種觸發(fā)器不宜用于電網(wǎng)電壓波動(dòng)很大的場(chǎng)合，此外，正弦波觸發(fā)器容易受電源電壓波形畸變的影響，因此同步電壓輸入信號(hào)必須加RC濾波器，移相角度一般要大于30°。根據(jù)系統(tǒng)性能要求，采用集成觸發(fā)器。集成觸發(fā)器具有可靠性高、技術(shù)性能好、體積小、能耗低、調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)。采用KJ004。它可分為同步、鋸齒波形成、移向、脈沖形成、脈沖分選和脈沖放大幾個(gè)環(huán)節(jié)。只需用三個(gè)KJ004集成塊和一個(gè)KJ041集成塊，即可形成六路雙脈沖，再由六個(gè)晶體管進(jìn)行脈沖放大，即構(gòu)成完整的三相全控橋整流電路的集成觸發(fā)電路。3.3.3

19、KJ004的工作原理電路由同步檢測(cè)電路、鋸齒波形成電路、偏形電壓、移相電壓及鋸齒波電壓綜合比較放大電路和功率放大電路四部分組成。電原理如圖3.5：鋸齒波的斜率決定于外接電阻R6、RW1,流出的充電電流和積分電容C1的數(shù)值。對(duì)不同的移相控制電壓VY,只有改變權(quán)電阻R1、R2的比例,調(diào)節(jié)相應(yīng)的偏移電壓VP。同時(shí)調(diào)整鋸齒波斜率電位器RW1,可以使不同的移相控制電壓獲得整個(gè)移相范圍。觸發(fā)電路為正極性型,即移相電壓增加,導(dǎo)通角增大。R7和C2形成微分電路,改變R7和 C2的值,可獲得不同的脈寬輸出。的同步電壓為任意值。圖3.5 KJ004原理圖 電路采用雙列直插C16白瓷和黑瓷兩種外殼封裝,外形尺寸按電

20、子工業(yè)部部頒標(biāo)準(zhǔn)。半導(dǎo)體集成電路外形尺寸SJll0076。芯片封裝形式如圖3.6，引腳功能如表3.1。圖3.6 KJ004封裝形式表3.1 引腳功能說(shuō)明功 能輸出空鋸齒波形成-Vee(1k)空地同步輸入綜合比較空微分阻容封鎖調(diào)制輸出+Vcc引線(xiàn)腳號(hào)1 23 45 678910111213141516觸發(fā)電路原理圖如圖3.7。圖3.7 觸發(fā)電路設(shè)計(jì)4無(wú)環(huán)流邏輯控制器DLC設(shè)計(jì)在無(wú)環(huán)流控制系統(tǒng)中，反并聯(lián)的兩組整流橋需要根據(jù)所要求的電樞電流極性來(lái)選擇其中一組整流橋運(yùn)行，而另一組整流橋觸發(fā)脈沖是被封鎖的。兩組整流橋的切換是在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩極性需要反向時(shí)由邏輯裝置控制進(jìn)行的。根據(jù)邏輯裝置要完成的任務(wù)，它由電

21、平檢測(cè)、邏輯判斷、延時(shí)電路和聯(lián)鎖保護(hù)電路四個(gè)基本環(huán)節(jié)組成，邏輯裝置的功能和輸入輸出信號(hào)如圖4.1所示。圖4.1 無(wú)環(huán)流邏輯控制環(huán)節(jié)DLC其輸入為電流給定或轉(zhuǎn)矩極性鑒別信號(hào)和零電流檢測(cè)信號(hào)，輸出是控制正組晶閘管觸發(fā)脈沖封鎖信號(hào)和反組晶閘管觸發(fā)脈沖封鎖信號(hào)。由電平檢測(cè)、邏輯運(yùn)算電路、延時(shí)電路、邏輯保護(hù)四部分就構(gòu)成了無(wú)環(huán)流邏輯裝置。其結(jié)構(gòu)如圖4.2所示。 圖4.2 無(wú)環(huán)流邏輯裝置結(jié)構(gòu)圖5系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì)5.1主電路原理及說(shuō)明邏輯無(wú)環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的主電路如圖5.1所示:圖5.1 邏輯無(wú)環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)主電路兩組橋在任何時(shí)刻只有一組投入工作（另一組關(guān)斷），所以在兩組橋之間就不會(huì)存在環(huán)流。但當(dāng)兩組

22、橋之間需要切換時(shí)，不能簡(jiǎn)單的把原來(lái)工作著的一組橋的觸發(fā)脈沖立即封鎖，而同時(shí)把原來(lái)封鎖著的一組橋立即開(kāi)通，因?yàn)橐呀?jīng)導(dǎo)通的晶閘管并不能在觸發(fā)脈沖取消的一瞬間立即被關(guān)斷，必須待晶閘管承受反壓時(shí)才能關(guān)斷。如果對(duì)兩組橋的觸發(fā)脈沖的封鎖和開(kāi)放同時(shí)進(jìn)行，原先導(dǎo)通的那組橋不能立即關(guān)斷，而原先封鎖著的那組橋已經(jīng)開(kāi)通，出現(xiàn)兩組橋同時(shí)導(dǎo)通的情況，因沒(méi)有環(huán)流電抗器，將會(huì)產(chǎn)生很大的短路電流，把晶閘管燒毀。為此首先應(yīng)是已導(dǎo)通的的晶閘管斷流，要妥當(dāng)處理主回路中的電感儲(chǔ)存的一部分能量回饋給電網(wǎng)，其余部分消耗在電機(jī)上，直到儲(chǔ)存的能量釋放完，主回路電流變?yōu)榱?，使原晶閘管恢復(fù)阻斷能力，隨后再開(kāi)通原來(lái)封鎖著的那組橋的晶閘管，使其觸發(fā)

23、導(dǎo)通。5.2保護(hù)電路的設(shè)計(jì)在主電路變壓器二次側(cè)并聯(lián)電阻和電容構(gòu)成交流側(cè)瞬態(tài)過(guò)電壓保護(hù)及濾波，晶閘管并聯(lián)電阻和電容構(gòu)成關(guān)斷緩沖。過(guò)電流保護(hù)可以通過(guò)電流互感器檢測(cè)輸入電流的變化，與給定值進(jìn)行比較，當(dāng)達(dá)到設(shè)定值時(shí)發(fā)出過(guò)流信號(hào)到邏輯控制器，再由邏輯控制器來(lái)封鎖觸發(fā)脈沖，實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)。過(guò)流保護(hù)電路如圖5.2所示。圖5.2 過(guò)流保護(hù)電路過(guò)壓保護(hù)是在直流電動(dòng)機(jī)的電樞兩端并上電壓取樣電阻，當(dāng)電壓值超過(guò)設(shè)定值時(shí)，發(fā)出過(guò)電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)電平轉(zhuǎn)換后送到邏輯控制器，由邏輯控制器封鎖觸發(fā)脈沖?？偨Y(jié)通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，我加深了對(duì)邏輯無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的了解。并掌握了邏輯無(wú)環(huán)流控制器電路的設(shè)計(jì)方法和熟悉了邏輯無(wú)環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)制動(dòng)性能。在這次課程設(shè)計(jì)中我用到多方面了的知識(shí)，包括電力電子，電力拖動(dòng)等。完成本設(shè)計(jì)用到了很多電力拖動(dòng)以外的知識(shí)，單用電力拖動(dòng)書(shū)本上的知識(shí)是設(shè)計(jì)不出來(lái)的，正如我所做的是主電路的設(shè)計(jì)就用到了大量的電