为电流给定电压，为电流负反馈电压，调节器的输出就是电力电子变换器的控制电压。

图型电流调速器根据设计要求，并保证稳态电流无差，可按典型Ⅰ型系统设计电流调节器。

电流环控制对象是双惯性型的，因此可用型电流调节器，其传递函数为检查对电源电压的抗扰性能电流调节器超前时间常数取电流反馈系数电流环开环增益取，因此于是，的比例系数为校验近似条件电流环截止频率晶闸管整流装置传递函数的近似条件，满足近似条件。

忽略反电动势变化对电流环动态影响的条件，满足近似条件。

电流环小时间常数近似处理条件，满足近似条件。

计算调节器电阻和电容按所用运算放大器取，各电阻和电容值为，取，取，取速度调节器的设计电流环的等效闭环传递函数电流环经简化后可视作转速环的个环节，为此其闭环传递函数为忽略高次项，可降阶近似为接入转速环内，电流环等效环节的输入量应为，因此电流环在转速环中应等效为确定转速调节器的时间常数电流环等效时间常数转速滤波时间常数转速环小时间常数按小时间常数近似处理，取电压反馈系数转速调节器结构设计采用含给定滤波和反馈滤波的模拟式型转速调节器，其原理图如图所示。

图中为转速给定电压，为转速负反馈电压，调节器的输出是电流调节器的给定电压。

图型转速调节器按设计要求，选用调节器，其传递函数为按跟随和抗扰性能都较好的原则，取，则的超前时间常数为转速开环增益为于是，的比例系数为校验近似条件转速环截止频率为电流环传递函数简化条件为，满足近似条件。

转速环小时间常数近似处理条件为，满足近似条件。

计算调节器的电阻和电容值按所用运算放大器取，则，取，取，取按退饱和超调量的计算方法计算调速系统空载启动到额定转速时的转速超调量系统主电路设计主电路原理及说明逻辑无环流可逆直流调速系统的主电路如下图所示图逻辑无环流可逆直流调速系统主电路两组桥在任何时刻只有组投入工作另组关断，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组桥的触发脉冲立即封锁，而同时把原组不会同时开放，应使两者不能同时为。

系统在反转和正转制动时应该开放反组晶闸管，封锁正组晶闸管，在这两种情况下都要开放反组，封锁正组。

从电动机来看反转和正转制动的共同特征是使电动机产生负的转矩。

上述特征可以由输出的电流给定信号来体现。

应该先鉴别电流给定信号的极性，将其作为逻辑控制环节的个给定信号。

仅用电流给定信号去控制还是不够，因为其极性的变化只是逻辑切换的必要条件。

只有在实际电流降到零时，才能发出正反组切换的指令。

因此，只有电流转矩极性和零电流检测信号这两个前提同时具备时，并经过必要的逻辑判断，才可以让发出切换指令。

逻辑切换指令发出后还不能马上执行，需经过封锁时时间才能封锁原导通组脉冲再经过开放延时时间后才能开放另组脉冲。

通常，。

在逻辑控制环节的两个输出信号之间必须有互相连锁的保护，决不允许出现两组脉冲同时开放的状态。

逻辑控制器装置由来实现，转矩极性鉴别信号和零电流检测信号作为的输入信号和，再由的软件来实现逻辑运算和控制。

在逻辑运算判断发出切换指令后，必须经过封锁延时和开放延时才能执行切换命令。

用系列实现时，只要用其内部的定时器即可达到延时目的。

般封锁延时取，此时封锁原导通组脉冲再经过开放延时开放另组。

若封锁延时与开放延时同时开始计时，则开放延时时间为，设延时后的状态分别用辅助继电器表示。

装置的最后部分为逻辑保护环节。

正常时，与状态总是相反的旦发生故障，使和同时为，将造成两组晶闸管同时开放，必须避免此情况。

满足保护要求的逻辑真值表如下表。

设的输出信号由输出端子输出。

表逻辑真值表禁止其中控制，控制。

为了实现逻辑保护，方面可以用实现联锁，另方面还可以用接通特殊辅助继电器禁止全部输出，进行双重保护。

和是过压和过流检测信号。

逻辑控制器的梯形图如图所示。

图逻辑控制器梯形图触发电路设计触发电路采用集成移相触发芯片，与及或系列移相触发集成电路相比，具有功耗小功能强输入阻抗高抗干扰性能好移相范围宽外接元件少等优点。

只需要块这样的集成电路，就可以完成三块与块块器件组合才能具有的三相移相功能。

的原理框图如图所示图原理框图由图可见在它的内部集成了三个过零和极性检测单元三个锯齿波形成单元三个比较器个脉冲发生器个抗干扰锁定电路个脉冲形成电路个脉冲分配及驱动电路。

引脚分别为三相同步电压输人端。

引脚和分别为产生相对于和三相同步电压的锯齿波充电电容连接端。

电容值大小决定了移相锯齿波的斜率和幅值。

引脚为触发脉冲宽度调节电容，该电容的容量决定着输出脉冲的宽度，电容的容量越大，输出脉冲宽度越宽。

引脚为输出脉冲禁止端，该端用来在故障状态下封锁的输出，高电平有效。

引脚为移相控制电压输入端。

该端输入电压的高低，直接决定着输出脉冲的移相范围。

引脚和是脉冲输出端。

其中引脚和分别控制上半桥臂的相晶闸管引脚和分别控制下半桥臂的和相晶闸管。

正组晶闸管触发电路原理图如图所示，反组的与正组相同。

图正组触发电路原理图电气原理总图心得体会通过这次课程设计，使我对逻辑无环流直流可逆调速系统有了更深入的理解。

其中涉及到多方面的知识，主要包括转速电流双闭环的设计逻辑控制器的设计及晶闸管触发电路的设计，涉及到了电力电子，电力拖动和等多学科。

双闭环系统的核心是电流调节器和速度调节器，在确定两个调节器的类型和结构时采用常用的工程设计方法，电流调节器采用典型Ⅰ型系统，计算其基本参数后，校验近似条件，能够满足系统的要求，若不能满足则要从新设计调节器的类型和结构。

转速调节器采用典型Ⅱ型系统，和电流调节器样，计算其基本参数，校验近似条件，能满足系统的要求。

通过这个环节设计，我对调节器的参数计算掌握的更牢固。

逻辑控制器的设计用到了，即可编程逻辑控制器，使设计大为简化，省去了复杂的组合逻辑元件及些分立电子元件，系统的可靠性也得到了很大的提高。

晶闸管的触发电路采用集成触发器，外围器件简单，而且只需片就能触发组桥式全控型晶闸管，两片就能完成本设计。

完成本设计用到了很多电力拖动以外的知识，单用电力拖动书本上的知识是设计不出来的，现在的系统设计都会涉及到多方面的知识，因此学好书本上的基本知识点以后还要做相应的拓展学习，将其他的与之相关的内容联系起来，对开阔我们的知识面有很大的帮助。

总之，在这次设计中让我对运动控制这门课有了更深入的了解，也使我认识到自己的不足之处。

在此，对老师说声谢谢，参考文献陈伯时主编电力拖动自动控制系统，北京，机械工业出版社，杨荫福，段善旭，朝泽云电力电子装置及系统，北京，清华大学出版社，王兆安，黄俊电力电子技术，北京，机械工业出版社，漆汉宏电气控制技术，北京，机械工业出版社，康华光电子技术基础，北京，高等教育出版社，马莉数学实验与建模，北京，清华大学出版社，洛阳理工学院课程设计说明书课程名称运动控制姓名姚艳艳班级学号系别电气工程及其自动化专业电气自动化技术辅导老师卢秉娟题目逻辑无环流直流可逆调速系统设计目录摘要设计任务及要求设计任务设计要求系统结构设计方案论证系统设计调节器的设计电流调节器的设计确定电流调节器的时间常数设计电流调节器结构校验近似条件计算调节器电阻和电容速度调节器的设计电流环的等效闭环传递函数确定转速调节器的时间常数转速调节器结构设计校验近似条件计算调节器的电阻和电容值系统主电路设计主电路原理及说明主电路参数设计保护电路设计控制及驱动电路设计调节器结构组成及说明逻辑控制器的设计触发电路设计电气原理总图心得体会参考文献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，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组晶闸管工作时，用逻辑电路封锁另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。

关键词逻辑无环流可逆直流调速系统逻辑控制器设计任务及要求设计任务设计个逻辑无环流直流可逆调速系统，基本技术数据如下技术数据晶闸管整流装置，。

负载电机额定数据系统主电路，技术指标稳态指标无静差静差率，调速范围动态指标电流超调量，起动到额定转速时的超调量，按退饱和方式计算直流电动机堵转电流，截止电流，三相全控整流装置，平波电抗器电枢回路总电阻，总电感，电动势系数系统主电路，滤波时间常数其他参数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。

确定调速系统主电路元部件及其参数。

动态设计计算根据技术要求，对系统进行动态校正，确定调节器与调节器的结构型式及进行参数计算，使调速系统工作稳定，并满足动态性能指标的要求。

绘制逻辑无环流直流可逆调速系统的电气原理总图要求计算机绘图。

设计要求该调速系统能进行平滑的速度调节，负载电机可逆运行，具有较宽的调速范围，系统在工作范围内能稳定工作系统静特性良好，无静差静差率动态性能指标转速超调量，电流超调量，动态速降，调速系统的过渡过程时间调节时间系统在负载以上变化的运行范围内电流连续调速系统中设置有过电压过电流等保护，并且有制动措施系统结构设计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。

因此，逻辑无环流可逆调速系统在生产中被广泛运用。

系统设计要实现逻