VM逻辑无环流双闭环直流调速系统.docxVIP

目录1、 设计任务分析41.1设计题目及意义41.2设计技术参数42、控制系统整体方案设计52.1系统整体方案分析52.2系统总体设计53、主回路设计73.1主回路元器件参数计算及选择73.1.1整流变压器的设计73.1.2晶闸管参数计算：83.1.3平波电抗器的参数计算：93.2保护回路参数计算及元器件选择93.2.1交流测过电压保护93.2.2交流侧过电流保护103.2.3直流侧过电压保护113.2.4直流测过电流保护113.2.5晶闸管过电压保护123.2.6晶闸管的过电流保护133.3触发回路设计133.3.1晶闸管触发电路原理133.3.2KJ004可控硅移相电路143.3.3KJ041六路双脉冲形成器163.3.4三相全控桥整流电路的集成触发电路173.4励磁回路设计194、控制回路设计204.1 电流环设计(ACR)204.2 转速环设计(ASR)224.3附加电路设计244.4 反馈回路设计264.4.1电流反馈回路设计264.4.2转速反馈回路设计275、DLC逻辑控制器设计295.1逻辑无环流控制器的原理295.1.1逻辑无环流控制器的基本原理295.1.2无环流逻辑控制器的组成295.2无环流逻辑控制器的设计305.3选触开关设计355.3.1的设计355.3.2的设计356、辅助回路设计376.1给定回路376.2反号器376.3直流稳压电源386.4接触器操作回路397、设计感想408、参考文献419、致谢42摘要随着科学技术的发展，人力劳动被大多数生产机械所代替。电力拖动及其自动化得到不断的发展。随着生产的发展，生产工艺对电力拖动系统的要求越来越高，尤其在其准确性、快速性、经济性、先进性等方面的要求，与日俱增。因此，需要不断地改进和完善电气控制设备，使电力拖动自动化可以跟得上技术要求。直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动系统领域中得到了广泛的应用。然而转速、电流双闭环可逆调速系统是应用最广的，再者，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；转速环；电流环；可逆直流调速系统；逻辑控制器1、 设计任务分析1.1设计题目及意义题目：V-M 逻辑无环流转速电流双闭环直流可逆调速系统意义：双闭环直流调速系统是电力拖动自动控制系统中一个很重要的系统，而逻辑无环流可逆直流调速系统是双闭环直流调速系统的典型系统。通过本设计培养了我们应用所学理论知识解决实际工程问题的能力，同时进一步提高我们理论的水平。1.2设计技术参数1）、调速范围D=20,无静差、在整个调速范围内要求转速无级、平滑可调；2）、动态性能指标：电流环超调量，空载起动到额定转速时的转速超调量。3）、采用下表所示额定数据参数直流电机直流发电机测速发电机型号Z2-40Z2-48ZYS-3A额定容量（KW）40480.022额定电压(V)300305110额定电流（A）1481580.22最大电流（A）296316额定转速（rmp）91014802000额定励磁（A）0.611.27永磁（）1.0电动机电枢电阻Ra（）0.04电动机电枢电感La（mH）2.05其他参数名称数值整流侧内阻Rn（）0.046整流变压器漏感（mH）0.75电抗器直流内阻（）0.075电抗器电感（mH）42、控制系统整体方案设计2.1系统整体方案分析本系统采用双闭环逻辑无环流直流可逆调速系统。转速、电流双闭环控制的直流调速系统是应用最广性能很好的直流调速系统。采用转速负反馈和PI调节器的单闭环直流调速系统可以在保证系统稳定的前提下实现转速无静差，而在此甚础上再加中电流负反馈，则可使系统的电流不能无限制的增加，而当系统在最大电流（转矩）受限制时，调速系统所能获得的最快的起动过程。由此可知，双闭环使得系统的调速性能大大提高。逻辑无环流可逆调速系统是目前在生产中应用最为广泛的可逆系统。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。但为保证稳定运行时电流波形的连续，仍保留平波电抗器Ld。所以它兼有无环流和电流波形连续的特点，所以比直流平均环流与配合控制有更好的效果。2.2系统总体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