无环流逻辑控制器DLC设计课程设计

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1、目录 1 1 逻辑逻辑无环流可逆调速系统无环流可逆调速系统 1 1 1.1 无环流调速系统简介 1 1.2 系统设计 2 2 2 系统主电路设计系统主电路设计 4 4 2.1 主电路原理及说明 4 3 3 调节器的设计调节器的设计 5 5 3.1 电流调节器的设计 . 5 3.1.1.确定电流调节器的时间常数 5 3.1.2.设计电流调节器结构 5 3.2 速度调节器的设计 6 3.2.1 电流环的等效闭环传递函数. 6 3.2.2 确定转速调节器的时间常数. 7 3.2.3 转速调节器结构设计. 7 4 4 无环流逻辑控制器无环流逻辑控制器 DLCDLC 设计设计 9 9 4.1 无环流逻辑

2、装置的组成 9 4.2 无环流逻辑装置的设计 . 10 5 5 触发电路设计触发电路设计 1515 5.1 系统对触发器的要求 . 15 5.2 触发电路及其特点 . 15 6 6 保护电路设计保护电路设计 1717 6.1 过电流保护 . 17 6.2 过电压保护 . 17 7 7 项目设计结果分析项目设计结果分析 2020 心得与体会心得与体会 2222 参考文献参考文献 2323 1 1 逻辑无环流可逆调速系统 1.1 无环流调速系统简介 许多生产机械要求电动机既能正转，又能反转， 而且常常还需要快速的启动 和制动，这就需要电力拖动系统具有四象限运行的特性，也就是需要可逆的调速 系统。采

3、用两组晶闸管反并联的可逆调速系统解决了电动机的正、反转运行和回 馈制动问题，但是，如果两组装置的整流电压同时出现，便会产生不流过负载而 直接在两组晶闸管之间流通的短路电流，称做环流。这样的环流对负载无益，只 会加重晶闸管和变压器的负担，消耗功率。换流太大时会导致晶闸管损坏，因此 应该予以抑制或消除 有环流可逆系统虽然具有反向快、过渡平滑等优点，但设置几个环流电抗器 终究是个累赘。因此，当工艺过程对系统过度特性的平滑性要求不高时，特别是 对于大容量的系统， 常采用既没有直流平均环流又没有瞬时脉动环流的无环流可 逆系统。无环流可逆调速系统可按实现无环流原理的不同而分为两大类：逻辑无 环流系统和错位

4、控制无环流系统。而错位无环流系统在目前的生产中应用很少， 逻辑无环流系统目前生产中应用最为广泛的可逆系统，当一组晶闸管工作时，用 逻辑电路封锁另一组晶闸管的触发脉冲，使它完全处于阻断状态，确保两组晶闸 管不同时工作， 从根本上切断了环流的通路， 这就是逻辑控制的无环流可逆系统， 组成逻辑无环流可逆系统的思路是：任何时候只触发一组整流桥，另一组整流桥 封锁，完全杜绝了产生环流的可能。至于选择哪一组工作，就看电动机组需要的 转矩方向。若需正向电动，应触发正组桥；若需反向电动，就应触发反组桥，可 见，触发的选择应决定于电动机转矩的极性，在恒磁通下，就决定于 i U信号。 同时还要考虑什么时候封锁原来

5、工作桥的问题，这要看工作桥又没有电流存在， 有电流时不应封锁，否则，开放另一组桥时容易造成二桥短路。可见，只要用 i U 信号极性和电流“有” 、 “无”信号可以判定应封锁哪一组桥，开放哪一组桥。基 于这种逻辑判断电路的“指挥”下工作的可逆系统称逻辑无环流可逆系统。 下图为逻辑无环流可逆调速系统原理图。 2 图 1.1 逻辑无环流可逆调速系统原理图 ASR速度调节器 ACR1ACR2正反组电流调节器 GTF、GTR正反组整流装置 VF、VR正反组整流桥 DLC无环流逻辑控制器 HX推装置 TA交流互感器 TG测速发电机 M工作台电动机 LB电流变换器 AR反号器 GL过流保护环节 1.2 系统

6、设计 要实现逻辑无环流可逆调速，就要采用桥式全控整流逆变电路。要达到电流 和转速的超调要求就要设计电流-转速双闭环调速器；逻辑无环流的重要部分就 3 是要采用逻辑控制，保证只有一组桥路工作，另一组封锁。逻辑控制器可以采用 组合逻辑元件和一些分立的电子器件组成，也可用单片机实现，本文使用 PLC 来实现逻辑控制；触发电路要保证晶闸管在合适的时候导通或截止，并且要能方 便的改变触发脉冲的相位，达到实时调整输出电压的目的，从而实现调速。保护 电路有瞬时过压抑制， 过电流保护和过电压保护， 当过压或过流时封锁触发脉冲， 从而实现保护功能。 4 2 系统主电路设计 2.1 主电路原理及说明 逻辑无环流可逆直流调速系统的主电路如下图所示: 图 2.1 逻辑无环流可逆直流调速系统主电路 两组桥在任何时刻只有一组投入工作（另一组关断） ，所以在两组桥之间就 不会存在环流。但当两组桥之间需要切换时，不能简单的把原来工作着的一组桥 的触发脉冲立即封锁，而同时把原来封锁着的一组桥立即开通，因为已经导通的 晶闸管并不能在触发脉冲取