水电之家讯：逻辑控制的无环流可逆系统是应用最广泛的可逆系统。

本节将着重讨论逻辑控制的无环流可逆系统的系统结构、控制原理和电路设计。

（一）系统组成和工作原理

1. 系统的组成

逻辑控制的无环流可逆调速系统（以下简称“逻辑无环流系统”）的原理框图示于下图：

◎ 系统结构的特点

·主电路

① 采用VF、VR反并联线路；

② 由于没有环流，不用设置环流电抗器；

③ 仍保留平波电抗器 L d ，以保证稳定运行时电流波形连续；

·控制系统

① 采用转速、电流双闭环方案；

② 电流环分设两个电流调节器，1ACR用来控制正组触发装置GTF，2ACR控制反组触发装置GTR；

③ 1ACR 的给定信号经反号器 AR 作为2ACR的给定信号，因此电流反馈信号的极性不需要变化，可以采用不反映极性的电流检测方法。

④ 为了保证不出现环流，设置了无环逻辑控制环节DLC，这是系统中的关键环节。它按照系统的工作状态，指挥系统进行正、反组的自动切换，其输出信号 Ublf 用来控制正组触发脉冲的封锁或开放，Ublr 用来控制反组触发脉冲的封锁或开放。

（二）可逆系统对无环流逻辑控制器的要求

◎逻辑装置的任务是：在正组可控硅 VF工作时封锁反组脉冲，在反组可控硅 VF工作时封锁正组脉冲。二者必居其一，决不允许两组同时开放，从而保证主电路没有产生环流的可能。

1. DLC的输入要求

分析V-M系统四象限运行的特性，有如下共同特征：

正向运行和反向制动时，电动机转矩方向为正，即电流为正；

反向运行和正向制动时，电动机转矩方向为负，即电流为负。

因此，应选择转矩信号作为 DLC 的输入信号。

① 用U*i 极性决定工作组别

由于ACR的输出信号正好代表了转矩方向，即有：

·正向运行和反向制动时，U *i= - 正组；

·反向运行和正向制动时，U *i= + 反组。又因为 U*i 极性的变化只表明系统转矩反向的意图，转矩极性的真正变换还要滞后一段时间。只有在实际电流过零时，才开始反向( 以防止造成本桥逆变颠覆)，因此，需要检测零电流信号作为 DLC 的另一个输入信号。

② I d=0 决定动作时刻→U io检测零电流信号



逻辑控制器DLC两个输入U *i 、U io

2. DLC的输出要求

·正向运行：VF整流，开放VF，封锁VR；

·反向制动：VF逆变，开放VF，封锁VR；

·反向运行：VR整流，开放VR，封锁VF；

·正向制动：VR逆变，开放VR，封锁VF；

因此，DLC的输出有两种状态：

VF开放 — U blf = 1，VF封锁 — U blf = 0；

VR开放 — U blr = 1，VR封锁 — U blr = 0。

3. 模/数转换

对输入信号U *i 、U io进行转换，将模拟量转换为开关量，由电平检测环节完成。

4. 逻辑判断

根据输入信号，做出正确的逻辑判断。

5. 延时电路

为保证两组晶闸管装置可靠切换，需要有两个延时时间：

① t1延时 封锁— 关断等待时间，以确认电流已经过零，而非因电流脉动引起的误信号；

② t2开放延时 — 触发等待时间，以确保被关断的晶闸管已恢复阻断能力，防止其重新导通。



无环流逻辑控制环节是逻辑无环流系统的关键环节，它的任务是：当需要切换到正组晶闸管VF工作时，封锁反组触发脉冲而开放正组脉冲；当需要切换到反组VR工作时，封锁正组而开放反组。通常都用数字控制，如数字逻辑电路、微机软件、plc等，用以实现同样的逻辑控制关系。



逻辑无环流系统的评价

优点

·省去环流电抗器，没有附加的环流损耗；

·节省变压器和晶闸管装置等设备的容量；

·降低因换流失败而造成的事故。

缺点

·由于( 正组←→反组切换时 )延时造成了电流换向死区；

·过渡过程较慢。

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