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逻辑无环流可逆直流调速系统设计逻辑无环流可逆直流调速系统由电机、电源、控制器和传感器等组成。
电机是系统的核心部件，用于转换电能为机械能，根据外界要求来调节转速。
电源为系统提供所需的电能，控制器则实现对电机转速的控制，传感器用于监测电机的运行状态。
在系统设计中，需要考虑以下几个关键点：1.电机选择：根据实际需求选择合适的电机，根据负载特性、转速要求、功率等因素来确定电机的型号和参数。
2.控制策略选择：根据系统要求来选择合适的控制策略，可采用PID控制、模糊控制或者最优控制等方法，以实现对电机转速的高效控制。
3.传感器选择：根据需要监测的参数选择合适的传感器，例如转速传感器、电流传感器、温度传感器等，以实时获取电机的运行状态。
4.控制算法设计：根据选定的控制策略和传感器数据，设计相应的控制算法，以实现对电机转速的调节。
5.电路设计：根据控制算法设计相应的电路，包括功率放大电路、比较器电路、反馈电路等，以实现控制器对电机的控制。
6.程序设计：根据控制算法和电路设计编写相应的程序代码，实现控制器对电机的精确控制。
在整个系统设计过程中，需要进行大量的实验和仿真验证，以确保设计的可行性和稳定性。
同时还需要进行各个模块的参数调整和优化，以使整个系统达到最佳的控制效果。
此外，还需要考虑系统的可靠性和安全性，例如对系统进行过载保护、过热保护等设计，以确保系统运行的安全可靠。
总之，逻辑无环流可逆直流调速系统设计需要综合考虑电机的选择、控制策略的选择、传感器的选择、控制算法的设计、电路设计、程序设计等多个因素，并进行实验和仿真验证，以实现对电机转速的精确控制。
通过合理的设计和调试，可以使系统达到高效、精确的调节性能和快速的响应速度。
综合性实践报告
实践项目名称逻辑无环流可逆直流调速系统实践日期2008.3.19—2008.3.24
班级电气05-10班
学号
姓名
成绩
气工程实践与实践中心
实践报告说明
1．实践项目名称：要用最简练的语言反映实践的内容。
要求与实践指导书中相一致。
2．实践类型：一般需说明是验证型实践还是设计型实践，是创新型实践还是综合型实践。
3．实践目的与要求：目的要明确，要抓住重点，符合实践指导书中的要求。
4．实践原理：简要说明本实践项目所涉及的理论知识。
5．实践环境：实践用的软硬件环境（配置）。
6．实践方案设计（思路、步骤和方法等）：这是实践报告极其重要的内容。
概括整个实践过程。
对于操作型实践，要写明依据何种原理、操作方法进行实践，要写明需要经过哪几个步骤来实现其操作。
对于设计型和综合型实践，在上述内容基础上还应该画出流程图、设计思路和设计方法，再配以相应的文字说明。
对于创新型实践，还应注明其创新点、特色。
7．实践过程（实践中涉及的记录、数据、分析）：写明具体上述实践方案的具体实施，包括实践过程中的记录、数据和相应的分析。
8．结论（结果）：即根据实践过程中所见到的现象和测得的数据，做出结论。
9．小结：对本次实践的心得体会、思考和建议。
10．指导教师评语及成绩：指导教师依据学生的实际报告内容，用简练语言给出本次实践报告的评价和价值。
注意：
实践报告将记入实践成绩；
每次实践开始时，交上一次的实践报告，否则将扣除此次实践成绩。
摘要许多生产机械要求电动机既能正转，又能反转，而且常常还需要快速的启动和制动，这就需要电力拖动系统具有四象限运行的特性，也就是需要可逆的调速系统。
采用两组晶闸管反并联的可逆调速系统解决了电动机的正、反转运行和回馈制动问题，但是，如果两组装置的整流电压同时出现，便会产生不流过负载而直接在两组晶闸管之间流通的短路电流，称做环流。
有环流可逆系统虽然具有反向快、过渡平滑等优点，但设置几个环流电抗器终究是个累赘。
因此，当工艺过程对系统过度特性的平滑性要求不高时，特别是对于大容量的系统，常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。
本文介绍了逻辑无环流可逆直流调速系统的基本原理及其构成，并对其控制电路进行了计算和设计。
运用了一种基于Matlab的Simulink和Power System 工具箱、面向系统电气原理结构图的仿真新方法，实现了转速电流双闭环逻辑无环流直流可逆调速系统的建模与仿真。
关键词: 直流电机；环流；逻辑无环流可逆调速；Matlab仿真目录第一章绪论 (1)1.课题研究的目的与意义 (1)第二章MATLAB的基本知识 (2)2.1 MATLAB软件介绍 (2)2.2 MATLAB（Sumilink）的介绍 (2)第三章逻辑无环流可逆直流调速系统工作原理 (3)3.1系统工作原理 (3)3.2系统的组成 (4)第四章系统各环节模块的设计 (5)4.1 主电路的设计 (5)4.1.1 主电路的模型 (6)4.1.2 主电路参数的设定及仿真模型 (6)4.2. 逻辑控制器DLC模块 (7)4.3 电流调节器的模块及参数设计 (9)4.4 转速调节器的模块及参数设计 (10)五章调速系统的调试及动态仿真 (12)5.1 逻辑无环流可逆调速系统主电路的建模 (12)5.2仿真波形 (14)5.3图形分析 (16)第六章心得体会 (16)参考文献 (17)第一章绪论1 课题研究的目的与意义直流电动机具有良好的起、制动性能和调速性能，易于在大范围内平滑调速，且调速后的效率很高等优点，因而直流电机调速系统在工业传动系统中的到广泛应用。
2023年电工《技师(二级)》考试全真模拟易错、难点汇编贰（答案参考）（图片大小可自由调整）一.全考点综合测验(共50题)1.【多选题】PLC的BCD码变换指令和BIN 变换指令能将下面( )两种数制的数值进行转换。
A.二进制B.八进制C.十六进制D.二—十E.十进制正确答案：AC2.【判断题】F×2N 系列PLC 字逻辑运算异或指令的助记符是×OR。
正确答案：正确3.【多选题】在FX2N系列PLC梯形图中，数据交换指令包含执行条件、功能号、（）。
A.助记符B.程序步长C.数据位数D.操作数E.操作码正确答案：ABD4.【判断题】直流电动机变压调速和弱磁调速都可做到无级调速。
正确答案：正确5.【单选题】交—直—交变频器主电路的中间直流环节采用大电感滤波时称为( )变频器。
A.电压型B.电流型C.电感型D.整流型正确答案：B6.【单选题】在F×2N 系列PLC 中，中断返回指令的助记符是（）。
A.ZRSTB.DIC.EID.IRET正确答案：D7.【多选题】PLC模拟量输入模块使用时需要设置通道选择、( )等参数。
A.放大倍数B.转换速度C.偏移量D.增益值E.触发方式正确答案：BCD8.【多选题】在F×2N 系列PLC 中，传送指令MOV K1×0 K1Y0 的功能是将输入端×0~×3 的状态送到输出端（）中。
A.Y0B.Y1C.Y2D.Y3E.Y4正确答案：ABCD9.【单选题】数据分配器由1个数据输入端、M个数据输出端和( )所组成。
A.N位通道选择信号B.1 位通道选择信号C.N位通道屏蔽信号D.1 位通道屏蔽信号正确答案：B10.【判断题】SPWM 的输出电压基波频率正比于载波信号的频率。
正确答案：正确11.【多选题】技能培训指导的准备工作主要有确定教学目标、( )和确定指导要点。
A.准备教室B.编写教案C.准备材料D.确定时间E.准备教材正确答案：BC12.【单选题】四个JK触发器组成的十进制计数器中，将四个CP端连在一起，因此是计数器。
晶闸管逻辑控制无环流双闭环可逆直流调速系统设计
晶闸管逻辑控制无环流双闭环可逆直流调速系统是一种常见的电力电子调速系统，可以通过控制晶闸管的通断来实现直流电机的调速。
该系统采用了双闭环控制结构，其中一个闭环用于控制电机输出速度，另一个闭环用于控制电流。
在系统设计中，首先需要进行系统建模和参数的确定，包括电机的转矩速度特性、负载特性以及电路元件的特性等。
然后，设计合适的速度控制算法和电流控制算法，以实现闭环控制。
常见的速度控制算法有比例积分控制（PI控制）和模糊控制等，而电流控制通常采用比例控制。
在实际的实现过程中，还需要考虑到系统的稳定性、鲁棒性和响应速度等因素。
可以通过仿真和实验进行系统性能的优化和调整，以达到设计要求。
需要注意的是，在设计和实现过程中，要遵守相关的技术规范和安全标准，确保系统的可靠性和安全性。
同时，也要注意电源的稳定性和电磁兼容性等问题，以减少对其他设备的干扰。
总之，晶闸管逻辑控制无环流双闭环可逆直流调速系统设计涉及到电力电子和控制理论等多个领域，需要综合考虑系统的各个方面，确保系统的性能和安全。
2024年电工（技师）证模拟考试题及电工（技师）理论试题答案建考题汇建考题汇2023-12-2617:39发表于内蒙古1、【单选题】500~1000V直流发电机励磁回路其绝缘电阻不小于多少（）。
（A）A、IMΩB、4MΩC、8MΩD、IOMΩ2、【单选题】DH型两侧电源重合闸装置是把同步检查断电器DT-13串入重合闸的什么回路。
（A）A、起动回路B、信号回路C、跳闸回路D、合闸回路3、【单选题】PLC功能指令的类型很多，常用的有程序流程指令、传送与比较指令、四则运算指令、循环移位指令、、高速处理指令、方便指令等等。
（B）A、顺控指令B、数据处理指令C、步进指令D、计数指令4、【单选题】PLC设计规范中RS232通讯的距离是。
（D）A、1300MB、200MC、30MD、15M5、【单选题】TTL门电路输出高电平的典型值是伏。
(C)A、1.2B、2.4C、3.6D、4.86、【单选题】下列不属于逻辑判断法试验找出家用电器或电子仪器设备故障的方法是。
(D)A、电容并联试验B、交直流短路试验C、断路试验D、万用表直接测量7、【单选题】下列材料中()的UrVL(C)A、铁B、空气C、铜D、银8、【单选题】下列继电器哪个用于防跳闸回路()。
(C)A、YJB、SJC、TBJD、BCH9、【单选题】下面不是利用电磁感应原理制成的设备是。
（C）A、变压器B、电动机C、柴油机D、发电机10、【单选题】为了保证晶闸管准确、适时、可靠地被触发，对触发电路的要求是：应有足够大的触发电压，一般触发电压为伏。
（D）A、2~4B、4~6C、4~8D、4-1011、【单选题】交流伺服系统调试时，一般情况下负载惯量越大，速度比例增益设定值。
（C）A、最大B、为零C、越大D、越小12、【单选题】交流电动机变频调速矢量控制的思路是分别对速度和两个分量进行独立控制。
（D）A、电压B、电流C、电枢D、磁场13、【单选题】低压电缆最低绝缘电阻不低于多少可以投入运行（）。
V-M逻辑⽆环流双闭环可逆直流调速系统设计⽬录第1章设计任务及要求 (3)1.1设计要求 (3)1.2参数 (3)第2章控制系统整体⽅案设计 (4)第3章主回路设计 (6)3.1主回路参数计算及元器件选择 (6)3.1.1变压器参数的计算 (6)3.1.2晶闸管参数的计算 (7)3.1.3平波电抗器的计算 (7)3.2保护电路的设计 (7)3.2.1过电压保护 (7)3.2.2过电流保护 (10)3.3触发回路的设计 (10)3.4隔离电路 (11)3.5励磁回路 (12)第4章控制回路设计 (13)4.1电流环设计（ACR） (13)4.1.1电流环结构框图的化简 (13)4.1.2电流调节器结构的选择 (15)4.1.3电流调节器的参数 (16)4.1.4检验近似条件 (17)4.1.5计算调节器电阻和电容 (17)4.2转速环设计(ASR) (18)4.2.1转速调节器的设计 (18)4.2.2转速调节器结构的选择 (19)4.2.3计算转速调节器参数 (21)4.2.4检验近似条件 (22)4.2.5计算调节器电阻和电容 (22)4.2.6校核转速超调量 (23)4.2.7转速超调的抑制——转速微分负反馈 (24)4.3反馈回路设计 (26)第5章逻辑⽆环流控制器的设计 (28)5.1⽆环流逻辑装置的组成 (28)5.2⽆环流逻辑装置DLC的设计 (29)5.2.1转矩极性鉴别（DPT） (29)5.2.2零电平检测（DPZ） (30)5.2.3逻辑控制（DLC） (31)第6章辅助回路的设计 (32)6.1限幅电路 (32)6.2反相器 (34)6.3给定电路 (35)6.4操作回路 (35)6.5直流稳压电源 (36)第7章总结 (37)第8章参考⽂摘 (38)第1章设计任务及要求1.1设计要求动态性能指标：（1）调速范围D=20，静差率S≤5%，在整个调速范围内要求转速⽆级、平滑可调；σ≤，空载启动到额定转速时转速超调量（2）电流环超调量5%iσ。
摘要在可逆调速系统中，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。
所谓逻辑无环流系统就是在一组晶闸管工作时，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。
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。
关键词：逻辑无环流；可逆直流调速系统；DLC；保护电路；触发电路。
目录1绪论 (1)1.1无环流调速系统简介 (1)1.2系统设计 (3)2系统主电路设计 (4)3调节器的设计 (5)3.1电流调节器的设计 (5)3.2速度调节器的设计 (6)4 DLC 设计 (7)4.1逻辑控制器的原理 (7)4.2速度给定环节设计 (9)4.3无环流控制系统各种运行状态 (10)4.3.1 正向起动到稳定运转 (10)4.3.2 正向减速过程 (10)4.3.3 正转制动 (11)4.4.4 停车状态 (13)5触发电路设计 (14)6保护电路设计 (15)6.1过电流保护 (15)6.2过电压保护 (16)17总结 ..............................................................................................................................................18参考文献 ......................................................................................................................................19附录一 ..........................................................................................................................................24附录二 ..........................................................................................................................................1绪论1.1 无环流调速系统简介许多生产机械要求电动机既能正转，又能反转，而且常常还需要快速的启动和制动，这就需要电力拖动系统具有四象限运行的特性，也就是需要可逆的调速系统。
采用两组晶闸管反并联的可逆调速系统解决了电动机的正、反转运行和回馈制动问题，但是，如果两组装置的整流电压同时出现，便会产生不流过负载而直接在两组晶闸管之间流通的短路电流，称做环流。
这样的环流对负载无益，只会加重晶闸管和变压器的负担，消耗功率。
换流太大时会导致晶闸管损坏，因此应该予以抑制或消除有环流可逆系统虽然具有反向快、过渡平滑等优点，但设置几个环流电抗器终究是个累赘。
因此，当工艺过程对系统过度特性的平滑性要求不高时，特别是对于大容量的系统，常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。
无环流可逆调速系统可按实现无环流原理的不同而分为两大类：逻辑无环流系统和错位控制无环流系统。
而错位无环流系统在目前的生产中应用很少，逻辑无环流系统目前生产中应用最为广泛的可逆系统，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，组成逻辑无环流可逆系统的思路是：任何时候只触发一组整流桥，另一组整流桥封锁，完全杜绝了产生环流的可能。
至于选择哪一组工作，就看电动机组需要的转矩方向。
若需正向电动，应触发正组桥；若需反向电动，就应触发反组桥，可见，触发的选择应决定于电动机转矩的极性，在恒磁通下，就决定于 U i信号。
同时还要考虑什么时候封锁原来工作桥的问题，这要看工作桥又没有电流存在，有电流时不应封锁，否则，开放另一组桥时容易造成二桥短路。
可见，只要用U i信号极性和电流“有”、“无”信号可以判定应封锁哪一组桥，开放哪一组桥。
基于这种逻辑判断电路的“指挥”下工作的可逆系统称逻辑无环流可逆系统。
下图为逻辑无环流可逆调速系统原理图。
图 1-1 逻辑无环流可逆调速系统原理图ASR——速度调节器ACR1﹑ ACR2——正﹑反组电流调节器GTF、 GTR——正反组整流装置VF、VR ——正反组整流桥DLC ——无环流逻辑控制器HX ——推装置TA——交流互感器TG——测速发电机M——工作台电动机LB ——电流变换器AR ——反号器GL——过流保护环节1.2 系统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；逻辑无环流的重要部分就是要采用逻辑控制，保证只有一组桥路工作，另一组封锁。
逻辑控制器可以采用组合逻辑元件和一些分立的电子器件组成，也可用单片机实现，本文使用 PLC 来实现逻辑控制；触发电路要保证晶闸管在合适的时候导通或截止，并且要能方便的改变触发脉冲的相位，达到实时调整输出电压的目的，从而实现调速。
保护电路有瞬时过压抑制，过电流保护和过电压保护，当过压或过流时封锁触发脉冲，从而实现保护功能。
2系统主电路设计逻辑无环流可逆直流调速系统的主电路如下图所示:图2-1 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，因为已经导通的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。
如果对两组桥的触发脉冲的封锁和开放同时进行，原先导通的那组桥不能立即关断，而原先封锁着的那组桥已经开通，出现两组桥同时导通的情况，因没有环流电抗器，将会产生很大的短路电流，把晶闸管烧毁。
为此首先应是已导通的的晶闸管断流，要妥当处理主回路中的电感储存的一部分能量回馈给电网，其余部分消耗在电机上，直到储存的能量释放完，主回路电流变为零，使原晶闸管恢复阻断能力，随后再开通原来封锁着的那组桥的晶闸管，使其触发导通。
3 调节器的设计3.1 电流调节器的设计图 3-1 电流调节器3.2 速度调节器的设计图 3-2 速度调节器4 DLC 设计4.1 逻辑控制器的原理无环流逻辑控制器的任务是在正组晶闸管工作时，则封锁反组晶闸管，在反组晶闸管工作时，则封锁正组晶闸管。
采用数字逻辑电路，使其输出信号以0 和 1 的数字信号形式来执行封锁与开放的作用，为了确保正反组不会同时开放，应使两者不能同时为1。
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ASR 输出的电流给定信号来体现。
DLC 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一个给定信号。
仅用电流给定信号去控制DLC 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DLC 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 Tdb1 才能封锁原导通组脉冲；再经过开放延时时间 Tdt 后才能开放另一组脉冲。
通常 Tdb1=3ms，Tdt=7ms。
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。
图 4.1 无环流逻辑控制环节DLC逻辑控制器装置由PLC 来实现，转矩极性鉴别信号UI* 和零电流检测信号Ui0 作为 PLC 的输入信号 X0 和 X1，再由 PLC 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UF、UR 后，必须经过封锁延时Udb1 和开放延时 Udt 才能执行切换命令。
用FX2 系列 PLC 实现时，只要用其内部的1ms 定时器即可达到延时目的。
一般封锁延时取 Udb1=3ms，此时封锁原导通组脉冲；再经过开放延时Udt=7ms 开放另一组。
若封锁延时与开放延时同时开始计时，则开放延时时间为3+7=10ms，设延时后的 UF'、UR'状态分别用辅助继电器M4 、M5 表示。
DLC 装置的最后部分为逻辑保护环节。
正常时，UF'与UR'状态总是相反的；一旦DLC发生故障，使 UF'和 UR'同时为“ 1”，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DLC 的输出信号由 PLC输出端子 Y0、Y1 输出。
表 4-1逻辑真值表M4M5Y0Y100000101101011禁止其中 Y0 控制 GTF，Y1 控制 GTR。
为了实现逻辑保护，一方面可以用 Y0、Y1 实现联锁，另一方面还可以用 M4、 M5接通特殊辅助继电器 M8034禁止全部输出，进行双重保护。
X2 和 X3 是过压和过流检测信号。
4.2 速度给定环节设计速度给定环节的线路如图 3.24 所示，它由六段分压器组成，±15V稳压电源供电，上面三段为正向速度给定，由正向继电器Q 的常开触头控制，下面三段为反向速度给定，由反向继电器 H 的常开触头控制。
图 4.3 速度给定环节联锁继电器 JI 在正常运行时得电，常开触头吸合，常闭触头断开，给定电位器R1、 R2和R7、 R8失电，而工作速度给定电位器W1， W2和慢速给定电位器R3、R4和 R9、 R10有电，系统可以正常运行和减速，工作台停止后要求点车时，JI 断电，常闭触头闭合，常开触头断开，即只有点车电位器得电，而工作速度电位器和慢速给定电位器皆失电，可以正、反向点车。
减速继电器J 由正反向减速行程开关Q-JS，H-JS 和慢速切入环节控制，需要慢速时，J 吸合，则其在工作速度给定电位器回路内的常闭触头断开，慢速给定电位器回路内的常开触头吸合，工作台就由正常工作速度自动转入慢速。
