雙閉環(huán)直流可逆調速系統(tǒng)設計(編輯修改稿)
2025-07-31 21:26 本頁面
【文章內容簡介】 LC發(fā)出命令。所以，在改變極性后，還有等待“零電流檢測”信號，才能發(fā)出正反組切換。邏輯切換指令發(fā)出后還不能馬上執(zhí)行，還要經(jīng)過關斷等待延時和觸發(fā)等待延時，確?？煽抗ぷ鳌Ａ硗?，邏輯控制器應具有邏輯連鎖保護功能，以保證在任何情況下，兩個信號必須是相反的，決不容許兩組晶閘管同時開放脈沖，確保主電路沒有出現(xiàn)環(huán)流的可能。那么，根據(jù)以上分析邏輯控制器應具有以下結構，如圖23所示。圖23 邏輯控制器結構圖3邏輯無環(huán)流可逆直流調速系統(tǒng)設計設計課題給出的技術數(shù)據(jù)如下：直流電動機：PN=55KW , UN=220V , IN=287A , nN=1500r/min , Ra=；最大允許電流 Idbl= , (GD2=)；三相全控整流裝置：Ks=40 ；電樞回路總電阻 R= ；系統(tǒng)主電路：Tm=；濾波時間常數(shù)：Toi= , Ton=；其他參數(shù)：Unm*=8V , Uim*=8V , Ucm=8V。要求的技術指標為：穩(wěn)態(tài)指標：無靜差（靜差率s≤2, 調速范圍 D≥10 ）；動態(tài)指標：電流超調量：≤5%，起動到額定轉速時的超調量：≤8%，（按退飽和方式計算）。 主要參數(shù)計算由電力電子技術知識可知，三相橋式整流電路帶阻感負載時輸出電壓平均值為可知此設計的負載為電機負載，則在額定負載運行時，取則有整流變壓器二次側相電壓系統(tǒng)要求在5%負載以上變化的運行范圍內電流連續(xù)，則平波電抗器，；電樞回路電磁時間常數(shù)電動勢系數(shù)轉速反饋系數(shù)電流反饋系數(shù)還有，系統(tǒng)要求調速范圍，靜差率則閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降系統(tǒng)的開環(huán)額定速降閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)應滿足 主電路設計晶閘管電動機調速系統(tǒng)（VM系統(tǒng)）主電路原理圖如圖31所示。圖中由晶閘管組成三相全控橋式整流電路，同時設有過電壓和過電流保護電路。通過調節(jié)觸發(fā)裝置的控制電壓來移動脈沖的相位，即可改變平均整流電壓，從而實現(xiàn)平滑調速。圖31 VM雙閉環(huán)直流可逆調速系統(tǒng)主電路原理圖 DLC（邏輯控制器）設計邏輯無環(huán)流可逆調速系統(tǒng)通常采用典型的轉速電流雙閉環(huán)系統(tǒng)結構，關鍵是設置了一套無環(huán)流邏輯切換裝置（DLC）。DLC裝置的任務：在正組晶閘管整流橋工作時開放正組脈沖，封鎖反組脈沖；在反組晶閘管整流橋工作時開放反組脈沖，封鎖正組脈沖。DLC的工作要求包括：(1)DLC根據(jù)轉矩極性信號和零電流檢測信號，經(jīng)邏輯運算后發(fā)出邏輯切換指令。當改變極性，且零電流檢測器發(fā)出零電流信號時，允許封鎖原工作組，開放另一組。(2)DLC發(fā)出切換指令后需經(jīng)過封鎖延時時間后才能封鎖原導通組脈沖，再經(jīng)開放延時時間后才能開放另一組脈沖。通常。(3)在任何情況下，兩組晶閘管不允許同時加觸發(fā)脈沖。根據(jù)分析，可逆調速系統(tǒng)各種運行狀態(tài)時邏輯控制器輸入與輸出各量之間的關系見表31。在表31中歸納合并重復項后，可以得到邏輯判斷的真值表，見表32。表31 邏輯控制器輸入與輸出各量之間的關系邏輯控制器輸入邏輯控制器輸出說明電機轉矩電樞電流正組整流器VF Ublf反組整流器VR Ublr正向轉矩反向轉矩正向電流反向電流Ublf=0 正組整流器工作Ublf=1 正組整流器封鎖Ublr=0 反組整流器工作Ublr=1 反組整流器工封鎖正向啟動零電流0=001正向啟動有電流正向運行有電流0001本橋逆變有電流0000本橋逆變零電流0=010它橋逆變有電流0010反向啟動零電流0=010反向啟動有電流反向運行有電流0010正向制動本橋逆變有電流0010本橋逆變零電流0=001它橋逆變有電流0001表32 邏輯控制真值表111010100010010100011001根據(jù)表32可以得到邏輯控制器輸入和輸出的邏輯關系表達式為（用與非門實現(xiàn)）邏輯判斷由與非門組成，其輸入為轉矩極性和零電流信號；輸出為邏輯切換信號、。延時電路的設計： 前面的邏輯運算電路保證零電流切換，但僅僅采用零電流切換是不夠的。因為零電流檢測裝置的靈敏度總是有限的，零電流檢測裝置變成“0”態(tài)的瞬間，不一定原來開放組的晶閘管已經(jīng)斷流。因此必須在切換過程中設置兩段延時即封鎖延時和開放延時，避免由于正反組整流裝置同時導通而造成短路。根據(jù)這個要求，邏輯裝置在邏輯電路后面接有延時電路。邏輯保護電路的設計： 邏輯電路正常工作時，兩個輸出端總是一個高電位，一個低電位，確保任何時候兩組整流一組導通，另一組則封鎖。但是當邏輯電路本身發(fā)生故障，一旦兩個輸出端均出現(xiàn)低電位時，兩組整流裝置就會同時導通而造成短路事故。為了避免這種事故，設計有邏輯保護環(huán)節(jié)。邏輯保護環(huán)節(jié)截取了邏輯運算電路經(jīng)延時電路后的兩個輸入信號作為一個或非門的輸入信號。當正常工作時，兩個輸入信號總是一個是高電位，另一個是低電位。或非門輸出總是低電位，它不影響脈沖封鎖信號的正常輸出，但一旦兩個輸入信號均為低電位時，它輸出一個高電位，同時加到兩個觸發(fā)器上，將正反兩組整流裝置的觸發(fā)脈沖全部封鎖了，使系統(tǒng)停止工作，起到可靠的保護作用。設計中采用單片機實現(xiàn)邏輯控制器的功能，設計的邏輯控制器如圖32所示。圖32 邏輯控制器電氣原理圖 電流調節(jié)器設計含給定濾波與反饋濾波的PI型電流調節(jié)器如圖33所示：圖33 含給定濾波與反饋濾波的PI型電流調節(jié)器其中為電流給定電壓，為電流負反饋電壓，為電力電子變換器的控制電壓。在按動態(tài)性能設計電流環(huán)時，可以暫不考慮反電
高考資料相關推薦
鄂ICP備17016276號-1