雙閉環(huán)直流可逆調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計-文庫吧資料
2025-07-10 21:26本頁面
【正文】 （32）則電流結(jié)構(gòu)框圖最終簡化成圖36。在按動態(tài)性能設(shè)計電流環(huán)時，可以暫不考慮反電動勢變化的動態(tài)影響，即≈0。設(shè)計中采用單片機實現(xiàn)邏輯控制器的功能，設(shè)計的邏輯控制器如圖32所示。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。為了避免這種事故，設(shè)計有邏輯保護環(huán)節(jié)。邏輯保護電路的設(shè)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。因此必須在切換過程中設(shè)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。延時電路的設(shè)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。表31 邏輯控制器輸入與輸出各量之間的關(guān)系邏輯控制器輸入邏輯控制器輸出說明電機轉(zhuǎn)矩電樞電流正組整流器根據(jù)分析，可逆調(diào)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(guān)系見表31。通常。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。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。通過調(diào)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(diào)速。 主要參數(shù)計算由電力電子技術(shù)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(shè)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(cè)相電壓系統(tǒng)要求在5%負載以上變化的運行范圍內(nèi)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(zhuǎn)速反饋系數(shù)電流反饋系數(shù)還有，系統(tǒng)要求調(diào)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(shè)計晶閘管電動機調(diào)速系統(tǒng)（VM系統(tǒng)）主電路原理圖如圖31所示。圖23 邏輯控制器結(jié)構(gòu)圖3邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計課題給出的技術(shù)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。另外，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。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。但是，僅用ACR給定信號去控制 DLC還是不夠。在這兩種情況下都要開放反組，封鎖正組。邏輯控制器的切換動作應該根據(jù)電流環(huán)給定信號來指揮。 圖22 邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的電氣原理圖 無環(huán)流邏輯控制器無環(huán)流邏輯控制環(huán)節(jié)是邏輯無環(huán)流控制系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，無環(huán)流邏輯控制器的任務是當需要正組晶閘管工作時，則封鎖反組晶閘管，當需要反組晶閘管工作時，則封鎖正組晶閘管。在任何情況下，兩個信號必須是相反的，決不允許兩組晶閘管同時開放脈沖，以確保主電路沒有出現(xiàn)環(huán)流的可能。為了不出現(xiàn)環(huán)流，設(shè)置無環(huán)流邏輯控制器DLC，這是系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它按照系統(tǒng)的工作狀態(tài)指揮正反組的自動切換?？刂葡到y(tǒng)采用典型的轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)，由轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器、邏輯控制器等組成。 邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的組成與工作原理邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的電氣原理圖如圖22所示。與此同時，對角也實施 保護，以免出現(xiàn)而產(chǎn)生直流平均環(huán)流。配合控制系統(tǒng)的移相控制特性如圖21所示。為了更可靠地消除直流平均環(huán)流，可采用 為了實現(xiàn)配合控制控制，可將兩組晶閘管裝置的觸發(fā)脈沖零位都定在，即當控制電壓時，使，此時，電機處于停止狀態(tài)。于是由于，其中和分別為VF和VR的控制角。為了防止直流平均環(huán)流的產(chǎn)生，需要采取必要的措施，比如：采用封鎖觸發(fā)脈沖的方法，在任何時候，只允許一組晶閘管裝置工作；采用配合控制的策略，使一組晶閘管裝置工作在整流狀態(tài)，另一組則工作在逆變狀態(tài)。第二種是動態(tài)環(huán)流——僅在可逆VM系統(tǒng)處于過渡過程中出現(xiàn)的環(huán)流。2）瞬時脈動環(huán)流——兩組晶閘管輸出的直流平均電壓差為零，但因電壓波形不同，瞬時電壓差仍會產(chǎn)生脈動的環(huán)流，稱作瞬時脈動環(huán)流。在不同情況下，會出現(xiàn)下列不同性質(zhì)的環(huán)流。一般地說，這樣的環(huán)流對負載無益，徒然加重晶閘管和變壓器的負擔，消耗功率，環(huán)流太大時會導致晶閘管損壞，因此應該予以抑制或消除。而利用PowerSystem 工具箱提供了利用物理模型仿真的可能，其仿真建模方法與構(gòu)建實際電路相似，仿真結(jié)果非常接近于實際，但是仿真難度較大。 本設(shè)計采用MATLAB進行建模與仿真，文中將采用傳遞函數(shù)和PowerSystem 工具箱分別進行建模和仿真。邏輯無環(huán)流可逆系統(tǒng)的思路簡潔，并且由于不存在環(huán)流和沒有環(huán)流帶來的損耗，整流器的容量可以減少，也不需要限制環(huán)流的電抗器，是目前晶閘管—直流電動機可逆調(diào)速系統(tǒng)常用的控制方案。在兩組反并聯(lián)供電的直流電動機可逆調(diào)速系統(tǒng)中，如果在一組整流器工作時，封鎖狀態(tài)另一組整流器，即切斷這組整流器的觸發(fā)脈沖，使這組整流器不工作，這樣兩組整流器之間就沒有環(huán)流通道，既不會產(chǎn)生直流環(huán)流也不會產(chǎn)生脈動環(huán)流。因此，邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)在生產(chǎn)中被廣泛運用。關(guān)鍵詞: 無環(huán)流 可逆直流調(diào)速系統(tǒng) 邏輯控制器 Matlab Simulink Power System目錄1設(shè)計任務與方案 12 邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)分析 2 可逆VM直流調(diào)速系
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