雙閉環(huán)邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)-資料下載頁
2025-06-05 14:31本頁面
【正文】 按照轉(zhuǎn) 矩極性信號(hào) Ui*系統(tǒng)正確的選組與換組，而且在任何情況下杜絕環(huán)流的發(fā)生，獲得電動(dòng)機(jī)四象限正常運(yùn)行。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 5 J a n 2 0 08 S he e t o f F i l e : E : \小雪 \小樣 \ p r o t e l 9 9s e \ M y L i b r a r y \硬件 \ M y D e s i g n .d dbD r a w n B y:A S R A C RM1TGLR r e cR r e cVFVRU c tU i *UiUnU n *A C RD L C 圖 51 邏輯控制無環(huán)流系統(tǒng)圖 邏輯裝置的功能 無環(huán)流系統(tǒng)中邏輯裝置的功能就是選組、換組與杜絕環(huán)流。所謂選組，就是將觸發(fā)脈沖施加到所期望的一組晶閘管上，讓其工作。當(dāng)電樞電流為 0 時(shí)，邏輯裝置根據(jù)住信號(hào) Ui*極性相對應(yīng)，因此 Ui*極性必是邏輯切換 的一個(gè)必要條件。 可逆系統(tǒng)運(yùn)行中還常要求邏輯裝置進(jìn)行換組。為了杜絕環(huán)流，由 VF 到 VR 必須按一定程序進(jìn)行。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出 “停車信號(hào) ”時(shí)，則 Ui*極性發(fā)生了變化，由負(fù)變正，這時(shí) Ui*極性變化是切換的必要條件。還有一個(gè)充分必要條件是零電流的控制信號(hào)。只有檢測到 VF 組流過的電流為零時(shí)，才允許邏輯裝置發(fā)出由 VF 切換到 VR 指令。切換指令發(fā)出后，為了確保電流真正斷續(xù)或?yàn)榱?，?jīng)過封鎖延時(shí)時(shí)間 2～ 3ms,撤掉 FM 組上的脈沖，考慮晶閘管的恢復(fù)阻斷能力的時(shí)間，確保晶閘管真正關(guān)斷，再經(jīng)過開放延時(shí) 5～7ms,對 VR 加脈沖。以上便 是以 VF 為例說明換組時(shí)邏輯裝置的情況。 邏輯無環(huán)流系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)分析 圖 51 向我們展示了邏輯控制無環(huán)流系統(tǒng)原理圖，現(xiàn)在我們根據(jù)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)來說 16 明圖中正反組晶閘管的工作狀態(tài)。 電機(jī)正向運(yùn)行 系統(tǒng)正向運(yùn)行時(shí)，其中轉(zhuǎn)速給定電壓 *nU 為正，轉(zhuǎn)速反饋電壓 nU 為負(fù)， ASR 的輸入偏差電壓 ? ?nnn UUU ??? * 為正。由于 ASR 的倒相作用，其輸出 *iU 為負(fù)，電流反饋 Ui 為正，ACR 的輸入偏差電壓 ? ?iii UUU ??? * 為負(fù)。再經(jīng) ACR 倒相，得控制電壓 ctU 為正 , ctU 為負(fù)。根據(jù)移相觸發(fā)特性可知，此時(shí) f? ?90 ，正組整流，而 r? ?90 ，所以反組待逆變。 故此階段又可概括為：正組整流，反組待逆變。 電機(jī)過渡階段（電流降落過程） 發(fā)出停車指令后，轉(zhuǎn)速人給定電壓 Un*突變?yōu)榱?。由于轉(zhuǎn)速反饋電壓 Un極性仍為負(fù)，所以 Un 為負(fù)，則 ASR 輸出 Ui*躍變到正幅值 Ui*。這時(shí)電樞電流方向還沒有來得及改變，電流反饋電壓 Ui 的極性仍為正，在（ Uim*+ Ui）合成信號(hào)的作用下， ACR的輸出電壓 ctU 躍變成負(fù)的限幅值 ctmU ，使正組 VF由整流狀態(tài)很 快變成 min?? ?f 的逆變狀態(tài)，同時(shí)反組 VR由待逆變狀態(tài)轉(zhuǎn)變成待整流狀態(tài)。在負(fù)載電流回路中，由于正組晶閘管由整流變成逆變，dofU 的極性反過來了，而電動(dòng)機(jī)反電勢 E 的未變，迫使 Id 迅速下降，在電路總電感 L兩端感應(yīng)出很大的電壓 dtdIL d . 這時(shí)， dordofd UUEdtdIL ??? 由電感 L釋放的磁場能量維持正向電流，大部分 能量通 VF 回饋電網(wǎng)，而反組 VR并不能真正輸出整流電流。由于在這一階段中投入逆變工作的仍是原來處于整流狀態(tài)工作的一組裝置，所以稱為本組逆變階段。由于電流迅速下降，這個(gè)階段占時(shí)間很短，轉(zhuǎn)速來不及產(chǎn)生明顯的變化。 電機(jī)正向制動(dòng)狀態(tài) 當(dāng)主回路電流 dI 下降過零時(shí)，本組逆變終止，轉(zhuǎn)到反組 VR 工作。從這時(shí)起，直到制動(dòng)結(jié)束，稱為它組制動(dòng)階段。電機(jī)制動(dòng)有兩個(gè)狀態(tài)，一是反接制動(dòng)：電流 dI 過零反相，直到 dmI? ：二是回饋制動(dòng)：系統(tǒng)力圖維持 dmI? 使電機(jī)恒減速制動(dòng)。 （ 1） 反接制動(dòng) 當(dāng) dI 過零并反向，直到達(dá)到 dmI? 以前， Ui 為負(fù)，但其數(shù)值小于 *imU ， 0* ?? imU ,因此 ACR 仍處于飽和狀態(tài)，其輸出電壓 ctU 仍為 ctmU ， dofU 和 dorU 都和本組逆變階段一樣。但由于 dtdIL d 的數(shù)值略減，使 dordofd UUEdtdIL ??? 反組 VR 由待整流進(jìn)入整流，在整流電壓 dorU 和電動(dòng)機(jī)反電動(dòng)勢 E 的共同作用下，反向電流很快增長，電動(dòng)機(jī)處于反接制動(dòng)狀態(tài)，開始減速。 在這個(gè)子階段中， VR 將交流電能轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娔?，同時(shí)電動(dòng)機(jī)也將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，除去?阻上消耗的電能外，大部分轉(zhuǎn)變成磁能儲(chǔ)存在電感中。 （ 2） 回饋制動(dòng) 當(dāng)反向電流達(dá)到 dmI? 并略有超調(diào)時(shí)， ACR 輸入偏差信號(hào) iU? 變負(fù)，輸出電壓 ctU 從飽和 17 值 ctmU 退出，其數(shù)值很快減小，又由負(fù)變正，然后再增大，使 VR 回到逆變狀態(tài)，而 VF 變成待整流狀態(tài)。此后，在電流調(diào)節(jié)器的作用下，力圖維持接近最大反向電流 dmI? ，使電 動(dòng)機(jī)在恒減速條件下回饋制動(dòng)，反動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能，其中大部分通過 VR 逆變回饋電網(wǎng)。由于電流恒定，電感中磁能基本不變。這一階段是 VR 工作在逆變狀態(tài)，所以這一階段又稱為它組逆變子階段。它組逆變回饋制動(dòng)是制動(dòng)過程中的主要階段，所占時(shí)間最長。 電機(jī)停車 在它組逆變階段中，電壓 ctU 、 dorU 、反電勢 E和轉(zhuǎn)速 n這幾個(gè)量是同步線性衰減的，由于要克服 recR 和 Ra 上的壓降，總是 E dorU ，才能維持 dmI? 基本恒定。當(dāng) dorU =0 時(shí)， E仍繼續(xù)下降，這時(shí)就無法維持 dmI? 不變了，于是電流立即衰減，開始了反向減流子階段。 在電流衰減過程中，電感 L 上的感應(yīng)電壓 dtdIL d 支持著反向電流，并釋放出儲(chǔ)存的磁能，和電動(dòng)機(jī)釋放出來的動(dòng)能一起通過 VR 逆變回饋電網(wǎng)。如此時(shí)電機(jī)停轉(zhuǎn)，整個(gè)制動(dòng)過程便 結(jié)束了。 參考文獻(xiàn) [1] 史國生 .交直流調(diào)速系統(tǒng) .化學(xué)工業(yè)出版社， 2021， 13 [2] 陳伯時(shí) .電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng) :運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021， 159，97122， 5983 [3] 王曉明 .電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制 .北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2021， 3771， 2934 [4] 張旭輝，羅玉榮，王哲 . ICM7218 系列通用 L ED 驅(qū)動(dòng)器及應(yīng)用舉例， 電測與儀表，1998，（ 35） [5] 宋峰青 .變頻技術(shù) .中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社， 2021， 117 [6] 劉行川 .簡明電工手冊（第二版） .福州：福建科學(xué)技術(shù)出版社 ,2021,419420， 999 [7] 李朝青 . 單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2021. [8] 林 捷，楊緒業(yè) .模擬電路與數(shù)字電路 [M].北京：人民郵電出版社， 2021. [9] 童詩白，華成英 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) [M].北京：高等教育出版社， 2021. [10] 張毅剛，彭喜元 . 單片機(jī)原理與應(yīng)用設(shè)計(jì) [M].北京：電子工業(yè)出版社， 2021. [11] 狄建雄 .自動(dòng)化類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南 [M].南京：南京大學(xué)出版社， 2021.
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