孙啸：某冷轧机主传动直流调速系统设计
图5-4转速给定环节和给定积分器原理图
5.3 无环流逻辑切换装置
5.3.1 无环流逻辑切换装置的设计
触发装置是用来控制晶闸管整流桥从而实现电动机的可逆运行，触发装置应能够保证两套晶闸管整流桥不会同时工作，其设计直接决定了机床运行的稳定性。本次设计将使用型号为KC26的集成化6脉冲触发器，其由3个型号为KC04的移相触发器、1个型号为KC41的6路双脉冲形成器和1个型号为KC42的脉冲列调制形成器连接连接而成。逻辑切换装置的输出信号与反号器共同实现了对晶闸管整流桥的控制。在实际使用中，常常使用两个型号为KC41装置的电路，其输入端将并联在一起，两套晶闸管的控制输入端连接其两个控制端7。其输出端连接12个功率放大器，由脉冲变压器T1??T2输出脉冲分别控制整流桥工作，以实现直流电动机的无环流可逆调速系统。
5.3.2 无环流逻辑切换装置的工作原理
逻辑切换装置是本装置中最重要的组件。其能够根据生产的需求，发出控制信号：其用来控制晶闸管整流装置，发出脉冲激活晶闸管正组整流桥，阻断晶闸管反组整流桥的脉冲，使得正组晶闸管整流桥工作，发出脉冲激活晶闸管反组整流桥，阻断晶闸管正组整流桥的脉冲，使得反组晶闸管整流桥工作，只容许这两种状态存在，保证正组与反组晶闸管整流装置不同时工作。电流的给定信号Ui*的极性与0电流的检测信号Ui0作为逻辑切换装置的输入信号，封锁正组晶闸管整流桥脉冲信号与封锁反组晶闸管整流桥脉冲信号Ubw作为其输出信号，两块型号为KC41的六路双脉冲形成器的7号端口（脉冲输出控制端）分别连接Ufw，Ubw，二者分别用来控制正、反两组晶闸管整流桥。在本设计的控制系统中我
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铜陵学院毕业设计（论文）
们规定，处于高电平时为1状态，处于低电平时为0状态。当Ufw为1时，正组晶闸管整流桥不工作，Ufw为0态时，正组晶闸管整流桥开始工作；Ubw为1态，反组晶闸管整流桥不工作，Ubw为0态时，反两组晶闸管整流桥开始工作，图5-5为其结构图：
Ui*Uin
图5-5无环流逻辑切换装置的结构图
5.3.3 其余各部件设计
(1) 模数转换装置的设计
模拟信号与数字信号的转换可以使用使用电平检测器来实现，由电流给定极性鉴别器与0电流检测器构成，二者都采用型号为BG305的线性集成运放来构建，图5-6为其原理图：
R0R022(a)
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(b)
图5-6无环流逻辑切换装置的原理图 (a) 电流给定极性鉴别器 (b) 0电流检测器
(2) 逻辑判断与延时电路的设计
逻辑判断与延时电路（封锁延时和开放延时）均采用具有高抗干扰能力的单元型号为JD123的与非门装置，图5-7为其结构图：
图5-7逻辑判断与延时电路的结构图
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(3) 电容的选取与防短路保护
电容C1与C2电容值的大小分别决定了封锁延时T1和开放延时T2的长短。在三相桥式整流电路中，根据公式计算可以得到C1?10.44uF，T1一般取3ms，T2一般取7ms，C2?1.46uF，实际选取电容C1?10.44uF、C2?1.46uF的金属化纸介电容器，其正常工作时的电压都为63V，为避免正反两组晶闸管整流桥同时处于工作状态，造成两组晶闸管整流桥短路事故，在系统中设置了多1保护环节，图5-8为其原理图：
图 5-8多“1”保护环节原理图
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第6章 调速环节的参数计算
本次设计使用的是直流它励电动机，其为本次设计的被控制对象，它的动态特性为一阶惯性环节与积分环节。双闭环调速系统有两个反馈环节，一个在内部，一个在外部，据此可以画出其动态结构图，图5-6为其动态结构图：
Ui* 1 TmS?1ASR 1T0?1Uct ACR Ks TsS?1VR TtS?1R TmS1C1 ? Ton? 1? Ton? 1图 6-1调速控制系统的动态结构图
我们的首要任务是根据上述条件，确定系统的形式，才能进一步地选择调节器和计算
各项参数。
6.1 调速系统的系统型式的确定
典型I型系统虽然设计比较方便，虽然其最大偏差比II型小，但是其应对扰动方面不如II型。典型II型系统对于本设计很适合，虽然其设计较繁琐，超调量也较大。在这种设计中，抗干扰能力比较高，所以设计时会采用典型的II型系统。当电网电压开始发生波动时，电流环可以起到很好地反馈调节作用，所以在这里我们电流内环将使用成典型II型结构。负载扰动是转速环所要面对的最大干扰量，根据设计提出的要求，为了起到及时调节，消除干扰，维持电机速度的稳定，转速外环也最好使用典型II型结构。到这里系统形式就确定完成了。
6.2 电流内环的调整
6.2.1 电流内环的简化与设计
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