逻辑无环流可逆直流调速系统.doc

设计说明书 设 计 题 目 完 成 日 期 年 月 日 专 业 班 级 自动化12本 设 计 者 指 导 教 师 PAGE 课程设计成绩评定 专 业 自动化 班 级 自动化12本 姓 名 学 号 教研室主任 指导教师 指导教师评语： 签字： 年 月 日 设计成绩： 签字： 年 月 日 目 录 前 言1 一、逻辑无环流可逆直流调速系统工作原理2 （一）主电路及其原理图2 （二）系统原理图各部件电路结构及原理3 二、无环流逻辑装置的组成 7 三、无环流逻辑装置的设计8 四、逻辑无环流可逆调速控制系统各种运行状态、11 （一）、正向起动到稳定运转11 （二）、正向减速过程11 （三）、正转制动12 （四）、停车状态13 五、系统参数选择13 （一）、整流变压器额定参数的计算与选择13 （二）、晶闸管和整流管的选择及计算14 （三）、平波电抗器的电感量的选择及计算14 （四）、闸管的保护装置及其计算15 六、总结17 七、参考文献18 设 计 用 纸 PAGE 2 前 言 直流电动机具有良好的起制动性能，易于在广泛范围内平滑调速，在需要高性能可控电力拖动的领域中得到了广泛的应用。直流拖动控制系统在理论上和实践上都比较成熟，它是交流拖动控制系统的基础，所以首先应该掌握直流系统。 从生产机械要求控制的物理量来看，电力拖动自动控制系统有调速系统，位置随动系统，张力控制系统，多电动机同步控制系统等多种类型，而各种系统往往都是通过控制转速来实现的，因而调速系统是最基本的拖动控制系统。在许多生产机械中，常要求电动机既能正反转，又能快速制动，需要四象限运行的特性，此时必须采用可逆调速系统。 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，必须改变电动机电磁转矩的方向。改变电动机电磁转矩的方向有两种办法：一种是改变电动机电枢电流的方向，实际是上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。与此对应，V-M系统的可逆线路有两种方式，电枢反接线路和励磁反接可逆线路。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，没有了附加的环流损耗，节省变压器和晶闸管装置的附加设备容量。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 逻辑无环流可逆直流调速系统省去了环流电抗器，没有了附加的环流损耗，节省变压器和晶闸管装置的附加设备容量。和有环流系统相比，因换流失败造成的事故率大为降低。 关键词：逻辑无环流；可逆直流调速系统；逻辑控制器 主回路方案的论述、比较及选择 生产控制过程中，当要为某生产机械制造一台晶闸管整流装置。首先要确定采用什么样的整流电路，只有整流电路的形式确定后，才能根据负载来决定晶闸管、变压器、电抗器、熔断器等元件，才能对触发电路提出移相范围、脉冲等技术要求，才能选择适当的保护元件。为此，我们的首要任务是选择比较理想的主电路方案。 对于晶闸管可控整流电路而言，主要分单相和三相可控整流电路，其中，单相可控整流电路的整流电压脉动大，脉动频率低，而且对三相电网电源而言，仅是其中的一相负载，就影响三相电网的平衡运行，所以我们在设计中就不采用单相整流电路。 一般当负载容量较大（4KW以上），或者要求直流电压脉动较小、易滤波或要求快速控制时，应考虑采用三相可控整流电路，这是因为三相整流装置三相是平衡的，输出的直流电压和电流脉动小，对电网影响小以及控制滞后时间短的缘故。三相整流的类型有很多，例如：三相半波、三相全控桥式、三相半控桥式整流电路等。 此次设计采用的是在工业上广泛应用的三相桥式反并联整流电路。三相桥式全控整流电路的实质是三相半波共阴极与共阳极组的串联。 一、逻辑无环流可逆直流调速系统工作原理 （一）主电路及其原理图 逻辑无环流可逆直流调速系统主电路如图 1 所示，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，因为已经导通晶闸管并不能在触发脉冲取消的一瞬间立即被关断，必须待晶闸管承受反压时才能关断。如果