【正文】 — 反號器 GL—— 過流保護環(huán)節(jié) 系統(tǒng)設(shè)計 要實現(xiàn)邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速，就要采用橋式全 控整流逆變電路。要達到電流和轉(zhuǎn)速的超調(diào)要求就要設(shè)計電流 轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)調(diào)速器；邏輯無環(huán)流的重要部分就沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計論文 3 是要采用邏輯控制，保證只有一組橋路工作，另一組封鎖。邏輯控制器可以采用組合邏輯元件和一些分立的電子器件組成，也可用單片機實現(xiàn)，本文使用 PLC來實現(xiàn)邏輯控制；觸發(fā)電路要保證晶閘管在合適的時候?qū)ɑ蚪刂?，并且要能方便的改變觸發(fā)脈沖的相位，達到實時調(diào)整輸出電壓的目的，從而實現(xiàn)調(diào)速。保護電路有瞬時過壓抑制，過電流保護和過電壓保護，當過壓或過流時封鎖觸發(fā)脈沖，從而實現(xiàn)保護功能。 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計論文 4 2 系統(tǒng)主電 路設(shè)計 主電路原理及說明 邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的主電路如下圖所示 : 圖 邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)主電路 兩組橋在任何時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存在環(huán)流。但當兩組橋之間需要切換時，不能簡單的把原來工作著的一組橋的觸發(fā)脈沖立即封鎖，而同時把原來封鎖著的一組橋立即開通，因為已經(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才能關(guān)斷。如果對兩組橋的觸發(fā)脈沖的封鎖和開放同時進行，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)開通，出現(xiàn)兩組橋同時導(dǎo)通的情況，因沒有環(huán)流電抗器，將會產(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，要妥當處理主回路中的電感儲存的一部分能量回饋給電網(wǎng)，其余部分消耗在電機上，直到儲存的能量釋放完，主回路電流變?yōu)榱悖乖чl管恢復(fù)阻斷能力，隨后再開通原來封鎖著的那組橋的晶閘管，使其觸發(fā)導(dǎo)通。 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計論文 5 3 調(diào)節(jié)器的設(shè)計 電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計 圖 電流調(diào)節(jié)器 （ 1） 整流裝置滯后時間常數(shù) Ts：三相橋式電路平均失控時間 Ts = （ 2） 電流濾波 時間常數(shù) Toi： 三相橋式電路每個波頭的時間是 ，為了基本濾平波頭應(yīng)有（ 1~2） Toi = 。則 Toi= （ 3） 電流小時間常數(shù) iT? ： 按小時間常數(shù)近似處理： sTTT oisi ???? 采用含給定濾波和反饋濾波的模擬式 PI 型電流調(diào)節(jié)器，其原理圖如圖 1 所沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計論文 6 示。圖中 ?iU 為電流給定電壓， dI?? 為電流負反饋電壓，調(diào)節(jié)器的 輸出就是電力電子變換器的控制電壓 cU 。 圖 PI 型電流調(diào)速器 速度調(diào)節(jié)器的設(shè)計 圖 速度調(diào)節(jié)器 電流環(huán)的等效閉環(huán)傳遞函數(shù) 電流環(huán)經(jīng)簡化后可視作轉(zhuǎn)速環(huán)的一個環(huán)節(jié)，為此其閉環(huán)傳遞函數(shù)為： 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計論文 7 111)1(1)1()()()(2 ???????????? sKsKTsTsKsTsKsUsIsWIIiiIiIidc li ? 忽略高次項， )(sWcli 可降階近似為： 111)(?? sKsWIcli 接入轉(zhuǎn)速環(huán)內(nèi)，電流環(huán)等效環(huán)節(jié)的輸入量應(yīng)為 )(sUi? ，因 此電流環(huán)在轉(zhuǎn)速環(huán)中應(yīng)等效為： 111)()()(????sKsWsUsIIcliid ?? 確定轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的時間常數(shù) 電流環(huán)等效時間常數(shù)： ssTK iI ???? ? 轉(zhuǎn)速濾波時間常數(shù)： sTon ? 轉(zhuǎn)速環(huán)小時間常數(shù)：按小時間常數(shù)近似處理，取 sssTKT onIn ?????? 電壓反饋系數(shù)： rVrVnU Nnm m i i n1200 10 ?????? 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)設(shè)計 采用含給定濾波和反饋濾波的模擬式 PI 型轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，其原理圖如圖 2 所示。圖中 ?nU 為轉(zhuǎn)速給定電壓， n?? 為轉(zhuǎn)速負反饋電壓，調(diào)節(jié)器的輸出是電流調(diào)節(jié)器的給定電壓 ?iU 。 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計論文 8 圖 PI 型轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計論文 9 4 無環(huán)流邏輯控制器 DLC 設(shè)計 無環(huán)流邏輯裝置的組成 在無環(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選擇其中一組整流橋運行，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機轉(zhuǎn)矩極性需要反向時由邏輯裝置控制進 行的。其切換順序可歸納如下： ① 由于轉(zhuǎn)速給定變化或負載變動，使電動機應(yīng)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩極性反向。 ② 由轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸出反映這一轉(zhuǎn)矩的極性，并由邏輯裝置對該極性進行判斷，然后發(fā)出切換開始的指令。 ③ 使導(dǎo)通側(cè)的整流橋（例如正組橋）的電流迅速減小到零。 ④ 由零電流檢測器得到零電流信號后，經(jīng) 3 ～ ms5 延時，確認電流實際值為零，封鎖原導(dǎo)通側(cè)整流橋的觸發(fā)脈沖。 ⑤ 由零電流檢測器得到零電流信號后，經(jīng) ms10 延時，確 保原導(dǎo)通側(cè)整流橋晶閘管完全阻斷后，開放待工作側(cè)整流橋（例如反組橋）的觸發(fā)脈沖。 ⑥ 電樞內(nèi)流過與切換前反方向的電流，完成切換過程。 根據(jù)邏輯裝置要完成的任務(wù)，它由電平檢測、邏輯判斷、延時電路和聯(lián)鎖保護電路四個基本環(huán)節(jié)組成，邏輯裝置的功能和輸入輸出信號如圖 所示 。 圖 無環(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 *iU 和零電流檢測信號 0iU ，輸出是控制正 組晶閘管觸發(fā)脈沖封鎖信號 1U 和反組晶閘管觸發(fā)脈沖封鎖信號 2U 。 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計論文