运动控制课程设计--直流无环流可逆调速系统

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1、 1 摘要 两组晶闸管装置反并联的电枢可逆线路是可逆调速系统的典型线路之一， 这种线路有能 实现可逆运行、 回馈制动等优点， 但也会产生环流。 为保证系统安全， 必须消除其中的环流。 所谓逻辑无环流系统就是在一组晶闸管工作时，用逻辑电路封锁另一组晶闸管的触发脉冲， 使该组晶闸管完全处于阻断状态， 从根本上切断环流通路。 这种系统不仅能实现逻辑无环流 可逆调速，还能实现回馈制动。本文对逻辑无环流直流可逆调速系统进行了设计，并且计算 了电流和转速调节器的参数。 关键词关键词：逻辑无环流、可逆直流调速系统、逻辑控制器、ACR、ASR 2 直流无环流可逆调速系统设计 1. 初始条件及要完成的任务 1.

2、1 初始条件： 1.直流电机参数： PN10KW，UN220V，IN55A，nN1000 r/min ，Ra0.5 2.测速发电机参数：23W，110V，0.21A，1900 r/min，永磁式 3.主电路采用两组三相全控桥反并联连接，进线交流电源：三相 380V 4.Tl=0.03S,Tm=0.18s Uim=10V 1.2 要求完成的主要任务: 1.ASR 及其反馈电路设计 2.ACR 及其反馈电路设计 3.无环流逻辑控制器 DLC 设计 4.主电路及保护电路设计 5.集成触发电路设计 课程设计说明书应严格按统一格式打印，资料齐全，坚决杜绝抄袭，雷同现象。满足 如下要求： 1稳态无静差，转

3、速超调量不超过 10，电流超调量不超过 5。 2. 对系统设计方案的先进性、实用性和可行性进行论证，说明系统工作原理。 3. 画出单元电路图，说明工作原理，给出系统参数计算过程。 4. 画出整体电路原理图，图纸、元器件符号及文字符号符合国家标准。 3 2 2 系统结构设计系统结构设计 2.1 方案论证 在可逆调速系统中， 电动机最基本的要素就是能改变旋转方向。 而要改变电动机的旋转 方向有两种办法：一种是改变电动机电枢电压的极性，第二种是改变励磁磁通的方向。对于 大容量的系统，从生产角度出发，往往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，无环流可逆系统省去了环流电抗器，没有

4、了附加的环流损耗，和有环流系统 相比，因换流失败造成的事故率大为降低。因此，逻辑无环流可逆调速系统在生产中被广泛 运用。 2.22.2 系统设计系统设计 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。该调速系统的原理框图如图 2.2.1 所示。 图 2.2.1 逻辑无环流可逆直流调速系统原理框图 4 3 系统主电路设计 3.1 主电路原理及说明 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