长沙理工大学逻辑无环流可逆直流调速系统课程设计.doc

逻辑无环流可逆直流调速系统设计 摘要 直流电动机具有良好的起制动性能，易于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，而且从反馈闭环控制角度来看，它又是交流拖动控制系统的基础，所以首先应该掌握好直流系统。 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，此时必须采用可调速系统。本文着重介绍“逻辑无环流可逆直流调速系统”。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：无环流；可逆直流调速系统；逻辑控制器 目 录 1 绪论 ………………………………………………………………………………4 1.1设计的目的和意义 ……………………………………………………………4 1.2设计要求 ……………………………………………………………………4 2 系统结构方案的选择 ……………………………………………………………5 3 主回路的选择 ……………………………………………………………………6 3.1 主电路形式的选择与论证 …………………………………………………6 3.2 交流 电源的选择（单相或三相） ………………………………………………………………………………………………7 3.4 晶闸管保护措施的电路设计与计算 ………………………………………7 3.5 平波电抗器的计算与选择 …………………………………………………8 3.6 测速机的选择与可变电位器的选择与计算 ………………………………10 3.7 电机励磁回路设计 ………………………………………………………10 4 触发器的设计和同步相位的配合 ……………………………………………11 4.1 触发电路的设计与选择 ……………………………………………………11 4.2 同步相位的配合 …………………………………………………………12 5 辅助电路设计 …………………………………………………………………13 5.1 高精度给定电源的设计 …………………………………………………13 5.2 其他辅助电路设计 ………………………………………………………13 5.2.1 转矩极性鉴别(DPT) …………………………………………………13 5.2.2 零电平检测(DPZ) ……………………………………………………14 5.2.3 逻辑控制(DLC) ………………………………………………………14 5.2.4 电流反馈与过流保护(FBC+FA) ………………………………………16 5.2.5 转速变换(FBS) ………………………………………………………17 5.2.6 反号器(AR) ……………………………………………………………17 6 电流环设计 ……………………………………………………………………19 6.1 调节器参数计算 ……………………………………………………………19 6.2 调节器实现 …………………………………………………………………19 7 转速环设计 ……………………………………………………………………22 7.1 调节器参数计算 ……………………………………………………………22 7.2 调节器实现 ………………………………………………………………22 8 系统原理框图 ……………………………………………………………………25 课程设计总结 ……………………………………………………………………26 参考文献 …………………………………………………………………………27 1 绪论 1.1设计的目的和意义 (1)了解、熟悉逻辑无环流可逆直流调速系统的原理和组成。 (2)掌握各控制单元的原理、作用及调试方法。 (3)掌握逻辑无环流可逆直流调速系统的调试步骤和方法。 (4)了解逻辑无环流可逆直流调速系统的静态特性和动态特性。 1.2设计要求 稳态无静差，电流超调量≤5%，空载起动到额定转速时的转速超调量≤10%。电流调节器已按典型I型系统设计,并取参数KT=0.5。 （1）选择转速、电流调节器结构,并计算其参数。 （2）计算电流环的截止频率和转速环的截止频率，并考虑它们是否合理? (3)根据题目的技术要求，分析论证并确定主电路的结构型式和闭环调速系统的组成，画出系统组成的原理框图 (4) 根据双闭环直流调速系统原理图, 分析逻辑无环流可逆系统起、制动的过程； (5) 汇出动态波形，说明在每个阶段中ASR、ACR各起什么作用，VF和VR各处什么状态； (6) 绘制双闭环直流调速逻辑无环流可逆