可逆直流调速系统的设计.pdf

前言

随着社会的不断发展，科学技术也在不断的进步。自动控制技术已经
广泛应用于工业、农业、国防、交通运输、空间技术、管理工程的各个领
域中。自动控制技术是科学技术现代化的重要标志之一。虽然电子科技在
不断的壮大，自动控制技术也在不断提高，但人们的生活水平也在不断的
提高，有些时候还是不能满足人类的需求。例如，由于晶闸管的单向导电
性，只用一组晶闸管交流器对电动机供电的调速系统，只能获得单方向的
运行，是不可逆的调速系统。但在生产实际中，人们需要一类既能正转又
能反转的生产机械，且在减速和停车时，还要求有制动转矩，以缩短制动
时间，常见的这类机械有可逆扎机、吊车、电气机车等。

因此，人们就采用了逻辑无环流可逆调速系统。它无环流、且对于大
容量系统，可靠性特别高，体积小、成本和损耗也特别小，反向快，过度
平滑等。为此，我在这里特别介绍以下逻辑无环流可逆调速系统。

由于时间仓促，而且我的水平有限，所以错误之处再所难免，希望指
导老师能够给予指正批评。

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目录

设计任务书…………………………………………………………2
方案的选择…………………………………………………………3
第一章直流调速系统的概述……………………………………4第一节直
流调速系统的基本概念…………………………4
第二节直流调速方式………………………………………5第三节直流
调速系统的主要性能指标………………………8第四节双闭环直流调
速系统的静特性分析……………10
第二章可逆直流调速系统……………………………………11
第一节晶闸管直流调速系统的可逆线路…………………11
第二节可逆直流调速系统中的环流分析…………………15
第三章逻辑无环流可逆调速系统……………………………16
第一节系统的工作原理及组成……………………………16
第二节可逆系统对无环流逻辑控制器的要求。。。。。。。。。18
第三节无环流逻辑控制器的组成原理……………………21
第四节限制换相时电流冲击的环节………………………28
第五节逻辑无环流系统的优缺点及其它方案……………29
第四章典型的转速、电流双闭环直流调速系统………………31
第一节电流环的设计及有关参数的计算…………………31
第二节转速环的设计及有关参数的计算…………………33
附录一元件明细表…………………………………………36
附录二参考文献……………………………………………37
附录三设计总结……………………………………………37

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毕业设计任务书

一．题目：

可逆直流调速系统设计

二．基本参数：

直流电动机Ped=7。5KW,Ued=110V,Ied=86A,Ned=750r/min,λ=1。

5,Rs=0。1,三相全控整流，Ks=30。

三．设计性能要求：

1．稳态指标：无静差。系统能够可逆运行。

2．动态指标：转速环按典II设计、电流环按典I设计。

四．设计任务：

1．设计合适的控制方案

2．画出电路原理图，最好用计算机画图。（3号图纸）

3．计算各主要元器件的参数，并正确选择元器件。

4．写出设计说明书（10000字左右），要求字迹工整，原理叙述正确。

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5．列出元件明细表附在说明书后面。

五．参考资料：

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方案的选择

由于晶闸管的单向导电性，只用一组晶闸管交流器对电动机供电的调
速系统只能获得单方向的运行，是不可逆调速系统。这类系统只用于不要
求经常改变电动机转向，同时对制动的快速性无特殊要求的生产机械，但
是在生产实际中，有一定数量的生产机械对拖动系统的电动机要求是，即
能正转，又能反转且在减速和停车时还要求产生制动转矩。以缩短制动时
间，常见的这类生产机械有可逆轧钢机的主传动和压下装置，龙门刨床的
主传动，矿井卷扬机，吊车，电气机车等。

由于晶闸管的单向导电性，不能产生反向的电流，因此，必须在晶闸
管交流器的结构形式上采取适当的措施，才能实现晶闸管-直流电动机调
速系统的可逆运行或者快速制动。

有环流可逆调速系统虽然具有反向快，过度平滑等优点，但终究要设
置几个环流电抗器，增加系统的体积，成本和损耗，因此该生产工艺过程
对系统过度特性的平滑性要求不高时，特别是对于大容量系统，从生产可
靠性要求出发，常采用即没有直流环流又没有脉动环流的无环流可逆调速
系统，按实现环流的原理可分为逻辑无环流域信天游和错位无环流系统。

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。

实现无环流的另一种方法是采用触发脉冲相位配合控制的原理当一
组晶闸管整流时，另一组晶闸管处