2024电力拖动与控制系统实验.docx

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1、试验一晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定试验目的1 .了解电力电子及电气传动教学试验台的结构及布线状况。2 .熟识晶闸管直流调速系统的组成及其基本结构。3 .驾驭晶闸管直流调速系统参数及反馈环节测定方法。二.试验内容1 .测定晶闸管直流调速系统主电路电阻R2 .测定晶闸管直流调速系统主电路电感L3 .测定直流电动机一直流发电机一测速发电机组（或光电编码器）的飞轮惯量GD?4 .测定晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数Td5 .测定直流电动机电势常数Ce和转矩常数CM6 .测定晶闸管直流调速系统机电时间常数TM7 .测定晶闸管触发及整流装置特性Ugf化切8 .测定测速发电机特性U7G=f仞三

2、.试验系统组成和工作原理晶闸管直流调速系统由三相调压器，晶闸管整流调速装置，平波电抗器，电动机发电机组等组成。本试验中，整流装置的主电路为三相桥式电路，限制回路可干脆由给定电压Ug作为触发器的移相限制电压，变更Ug的大小即可变更限制角，从而获得可调的直流电压和转速，以满意试验要求。四.试验设备及仪器1 .教学试验台主限制屏。2 .NMCL31A组件3 .NMCL33组件4 .NMEL03组件5 .电机导轨及测速发电机（或光电编码器）6 .直流电动机M037 .双踪示波器8 .万用表五.留意事项1 .由于试验时装置处于开环状态，电流和电压可能有波动，可取平均读数。2 .为防止电枢过大电流冲击，每

3、次增加Ug须缓慢，且每次起动电动机前给定电位器应调回零位，以防过流。3 .电机堵转时，大电流测量的时间要短，以防电机过热。六.试验方法1 .电枢回路电阻R的测定电枢回路的总电阻R包括电机的电枢电阻Ra,平波电抗器的直流电阻RL和整流装置的内阻Rn,即R=Ra+Rl+R11为测出晶闸管整流装置的电源内阻，可采纳伏安比较法来测定电阻，其试验线路如图1-1所示。将变阻器RD(可采纳两只900。电阻并联)接入被测系统的主电路，并调整电阻负载至最大。测试时电动机不加励磁，并使电机堵转。NMCL-31A的给定电位器RP1逆时针调究竟，使UCt=0。调整偏移电压电位器RP2,使=150,三相调压器逆时针调究

4、竟，合上主电路电源开关，调整主限制屏输出电压Uuv=220v.调整Ug使整流装置输出电压Ud=(3070)%ed(可为IIOV),然后调整RP使电枢电流为(8090)%前,读取电流表A和电压表V的数值为h,5,则此时整流装置的志向空载电压为Udo=hR+U调整RP,使电流表A的读数为40%led.在Ud不变的条件下读取A,V表数值，则UdO=I2R+U2求解两式，可得电枢回路总电阻R=(U2-U)(h-2)如把电机电枢两端短接，重复上述试验，可得RL+Rn=(U2-UM向-2)则电机的电枢电阻为Ra=R-(Rl+Rn)同样，短接电抗器两端，也可测得电抗器直流电阻RL2 .电枢回路电感L的测定电

5、枢电路总电感包括电机的电枢电感La,平波电抗器电感LL和整流变压器漏感Lb,由于LB数值很小，可忽视，故电枢回路的等效总电感为1.=La+Ll电感的数值可用沟通伏安法测定。电动机应加额定励磁，并使电机堵转，试验线路如图1-2所示。三相调压器逆时针调究竟，合上主电路电源开关，调整主限制屏输出电压。用电压表和电流表分别测出通入沟通电压后电枢两端和电抗器上的电压值Ua和UL及电流I,从而可得到沟通阻抗Za和Zl,计算出电感值La和LLo试验时，沟通电流的有效值应小于电机直流电流的额定值，Za=Ua/!Zl=UlZI脉冲移相控制h量程55品流电流表（给定）脉冲放大控制UbMI组4届闸管I2M示波器卜|

6、图/3转动惯量GD的测定和系统机电时间常数Tm的测定RC吸收，位 NMCL-331I组晶闸管, NMCL-33主电源输出，于 NMCL-O02 J直流电机 励碳电源3 .直流电动机一发电机一测速发电机组的飞轮惯量GD2的测定。电力拖动系统的运动方程式为M-Ml=(GD2375)dndt式中/W-电动机的电磁转矩，单位为N.m;A4负载转矩，空载时即为空载转矩Mk,单位为N.m;n电机转速，单位为r/min;电机空载自由停车时，运动方程式为M=(-GD2315)dndt故GD2=315Mdndt式中GD2的单位为Nm2.MK可由空载功率(单位为W)求出。M=9.55P/nPK=UalKTiR办/

7、或可由自由停车时所得曲线C=f切求得，其试验线路如图1-3所示。电动机M加额定励磁。NMCL-31A的给定电位器RP1逆时针调究竟，使UCt=0。三相调压器逆时针调究竟，合上主电路电源开关，调整主限制屏输出电压UUV=220v。调整Uct,将电机空载起动至稳定转速后，测取电枢电压Ud和电流Ik,然后断开Uct,用记忆示波器拍摄曲线，即可求取某一转速时的MK和dd3由于空载转矩不是常数，可以转速n为基准选择若干个点(111500rmin,100OrZmin),测出相应的MK和dWt,以求取GU的平均值。4 .主电路电磁时间常数的测定采纳电流波形法测定电枢回路电磁时间常数Td,电枢回路突加给定电压

8、时，电流id按指数规律上升id=ld(-e,td)当f=L时，有w=Zj(1-)=O.632/试验线路如图1-4所示。NMCL-31A的给定电位器RP1逆时针调究竟，使Uct=Oo三相调压器逆时针调究竟，合上主电路电源开关，调整主限制屏输出电压Uuv=220v.电机不加励磁。调整Uct,监视电流表的读数，使电机电枢电流为(5090)%led.然后保持UCt不变，突然合上主电路开关，用数字示波器拍摄h=f的波形，由波形图上测量出当电流上升至63.2%稳定值时的时间，即为电枢回路的电磁时间常数Td。5 .电动机电势常数Ce和转矩常数CM的测定将电动机加额定励磁，使之空载运行，变更电枢电压Ud,测得

9、相应的n,即可由下式算出CeCe=Ke=(Ud2-Udi)(2-11)Ce的单位为V(7min)转矩常数(额定磁通时)Cm的单位为N.m/A,可由Ce求出Cm=9.55C6 .系统机电时间常数TM的测定系统的机电时间常数可由下式计算Tm=(GD2R)375CeLM由于TmTd,也可以近似地把系统看成是一阶惯性环节，即n=K(+TnS)Ud当电枢突加给定电压时，转速n将按指数规律上升，当n到达63.2%稳态值时，所经过的时间即为拖动系统的机电时间常数。测试时电枢回路中附加电阻应全部切除。NMCL-31A的给定电位器RP1逆时针调究竟，使UCt=0。三相调压器逆时针调究竟，合上主电路电源开关，调整

10、主限制屏输出电压Uuv=220v.电动机M加额定励磁。调整Uct,将电机空载起动至稳定转速100Or/min。然后保持UCt不变，断开主电路开关，待电机完全停止后，突然合上主电路开关，给电枢加电压，用数字示波器拍摄过渡过程曲线，即可由此确定机电时间常数。7 .测速发电机特性Utg=的测定试验线路如图1-3所示。电动机加额定励磁，渐渐增加触发电路的限制电压Uct,分别读取对应的Utg,n的数值若干组,即可描绘出特性曲线UTG=f(n).n(rmin)Utg(V)七.试验报告1 .作出试验所得各种曲线，计算有关参数。2 .由Ks=f(UM特性,分析晶闸管装置的非线性现象。晶闸管直流调速系统主要单元

11、调试试验目的1 .熟识直流调速系统主要单元部件的工作原理及调速系统对其提出的要求。2 .驾驭直流调速系统主要单元部件的调试步骤和方法。二.试验内容1 .调整器的调试2 .电平检测器的调试3 .反号器的调试4 .逻辑限制器的调试三.试验设备及仪器1 .教学试验台主限制屏。2 .NMCL31A组件3 .NMCL18组件4 .双踪示波器5 .万用表四.试验方法1 .速度调整器（ASR）的调试按图1-5接线，DZS（零速封锁器）的扭子开关扳向“解除”。（1）调整输出正、负限幅值“5”、“6”端接可调电容，使ASR调整器为Pl调整器，加入肯定的输入电压（由NMCL-31A的给定供应，以下同），调整正、负

12、限幅电位器RP1、RP2,使输出正负值等于5V。（2）测定输入输出特性将反馈网络中的电容短接（“5”、“6”端短接），使ASR调整器为P调整器，向调整器输入端渐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，并画出曲线。39。-4-反号 H33 ,RP图1-5速度调节器和电流调节器的调试接线图（3）视察Pl特性拆除“5”、“6”端短接线，突加给定电压，用慢扫描示波器视察输出电压的变更规律，变更调整器的放大倍数及反馈电容，视察输出电压的变更。反馈电容由外接电容箱变更数值。2 .电流调整器(ACR)的调试按图1-5接线。(1)调整输出正,负限幅值“9”、“10”端接可调电容，使调整器为Pl调整

13、器，加入肯定的输入电压，调整正，负限幅电位器，使输出正负最大值大于6V0(2)测定输入输出特性将反馈网络中的电容短接(“9”、“10”端短接)，使调整器为P调整器，向调整器输入端渐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，并画出曲线。(3)视察Pl特性拆除“9”、“10”端短接线，突加给定电压，用慢扫描示波器视察输出电压的变更规律，变更调整器的放大倍数及反馈电容，视察输出电压的变更。反馈电容由外接电容箱变更数值。3 .电平检测器的调试(1)测定转矩极性鉴别器(DPT)的环宽，要求环宽为040.6伏，记录高电平值，调整RP使环宽对称纵坐标。详细方法：(a)调整给定Ug,使DPT的“1”

14、脚得到约0.3V电压，调整电位器RP,使“2”端输出从“1”变为t40nO(b)调整负给定，从OV起调，当DPT的“2”端从“0”变为“1”时，检测DPZ的“1”端应为。3V左右，否则应调整电位器，使“2”端电平变更时，“1”端电压大小基本相等。(2)测定零电流检测器(DPZ)的环宽，要求环宽也为0.40.6伏，调整RP,使回环向纵坐标右侧偏离010.2伏。详细方法：(a)调整给定Ug,使DPZ的“1”端为0.7V左右,调整电位器RP,使“2”端输出从“1”变为“0”。(b)减小给定,当“2”端电压从“0”变为“1”时，“1”端电压在0.10.2V范围内，否则应接着调整电位器RPo(3)按测得

15、数据，画出两个电平检测器的回环。4 .反号器(AR)的调试测定输入输出比例，输入端加+5V电压，调整RP,使输出端为5V。5.逻辑限制器(DLC)的调试测试逻辑功能，列出真值表，真值表应符合下表：输入Um110001Ui100100输出Uz(Ubif)000111UF(Ublr)111000调试时的阶跃信号可从给定器得到。调试方法：按图1-6接线(a)给定电压顺时针究竟，Ug输出约为12V。(b)此时上下拨动NMCL31A中G(给定)部分S2开关，UbhUbIr的输出应为高、低电平变更，同时用示波器视察DLC的“5”，应出现脉冲，用万用表测量，“3”与U”,4”与U”等电位。(C)把+15V与

16、DLC的“2”连线断开，DLC的“2”接地，此时拨动开关S2,brUW输出无变更。五.试验报告1 .画各限制单元的调试连线图。2 .简述各限制单元的调试要点。试验三不行逆单闭环直流调速系统静特性的探讨试验目的1 .探讨晶闸管直流电动机调速系统在反馈限制下的工作。2 .探讨直流调速系统中速度调整器ASR的工作及其对系统静特性的影响。3 .学习反馈限制系统的调试技术。二.预习要求1. 了解速度调整器在比例工作与比例一积分工作时的输入一输出特性。2.弄清不行逆单闭环直流调速系统的工作原理。,试验线路及原理见图17。四.试验设备及仪表1 .教学试验台主限制屏。2 .NMCL31A组件3 .NMCL33

17、组件4 .NMEL03组件5 .NMCL18组件6 .电机导轨及测速发电机（或光电编码器）、直流发电机MOl7 .直流电动机M038 .双踪示波器9 .万用表五.留意事项1 .直流电动机工作前，必需先加上直流激磁。2 .接入ASR构成转速负反馈时，为了防止振荡，可预先把ASR的RP3电位器逆时针旋究竟,使调整器放大倍数最小，同时，ASR的“5”、“6”端接入可调电容（预置7F）。3 .测取静特性时，须留意主电路电流不许超过电机的额定值（1A）o4 .三相主电源连线时需留意，不行换错相序。5 .系统开环连接时，不允许突加给定信号Ug起动电机。6 .变更接线时，必需先按下主限制屏总电源开关的“断开

18、”红色按钮，同时使系统的给定为零。7 .双踪示波器的两个探头地线通过示波器外壳短接，故在运用时，必需使两探头的地线同电位（只用一根地线即可），以免造成短路事故。六.试验内容1.移相触发电路的调试(主电路未通电)(a)用示波器视察NMCL-33的双脉冲视察孔，应有双脉冲，且间隔匀称，幅值相同；视察每个晶闸管的限制极、阴极电压波形，应有幅值为IV2V的双脉冲。(b)触发电路输出脉冲应在30。90。范围内可调。可通过对偏移电压调整单位器及ASR输出电压的调整实现。例如:使ASR输出为0V,调整偏移电压，实现=90o:再保持偏移电压不变，调整ASR的限幅电位器RP1,使a=30。2 .求取调速系统在无

19、转速负反馈时的开环工作机械特性。a.断开ASR的“3”至Uct的连接线，G(给定)干脆加至Ua,且Ug调至零，直流电机励磁电源开关闭合。b.合上主限制屏的绿色按钮开关，调整三相调压器的输出，使Uuv、UVw、Uwu=200VoC.调整给定电压Ug,使直流电机空载转速no=1500转/分，调整直流发电机负载电阻，在空载至额定负号的范围内测产78点，读.整流装产输;I哼压Ud,输出电Wid以及测电冲机转速oid（八）Ud(V)n(r/min)3 .带转速负反馈有静差工作的系统静特性a.断开G(给定)和Uet的连接线，ASR的输出接至Uct,把ASR的“5”、“6”点短接。冲移相控制可谓电容,位于N

20、MeL-18的下部RP O2UctASR（转速调节港）Ublf（I组品闸管NMCL-31A图1-7b不可逆单闭环直流调速系统控制回路1J-X3-56 RP3 I冲放大控制15VRPiPa15Vb.合上主限制屏的绿色按钮开关，调整Uuv,vw,UmJ为200伏。C.调整给定电压Ug至2V,调整转速变换器RP电位器，使被测电动机空载转速no=1500转/分,调整ASR的调整电容以及反馈电位器RP3,使电机稳定运行。调整直流发电机负载电阻，在空载至额定负载范围内测取78点，读取Ud、id、n。id（八）Ud(V)n(r/min)4 .测取调速系统在带转速负反馈时的无静差闭环工作的静特性a.断开ASR

21、的“5”、“6”短接线，“5”、“6”端接可调电容，可预置7F,使ASR成为Pl（比例积分）调整器。b.调整给定电LkUg,使电机空载转速no=15OO转/分。在额定至空载范围内测取78个点。id（八）Ud(V)n(r/min)七.试验报告绘制试验所得静特性，并进行分析、比较。八.思索题1 .系统在开环、有静差闭环与无静差闭环工作时，速度调整器ASR各工作在什么状态？试验时应如何接线？2 .要得到相同的空载转速no,亦即要得到整流装置相同的输出电压U,对于有反馈与无反馈调速系统哪个状况下给定电压要大些？为什么？3 .在有转速负反馈的调速系统中，为得到相同的空载转速no,转速反馈的强度对Ug有什

22、么影响？为什么？4 .如何确定转速反馈的极性与把转速反馈正确地接入系统中？又如何调整转速反馈的强度，在线路中调整什么元件能实现？试验四双闭环晶闸管不行逆直流调速系统一.试验目的1 .了解双闭环不行逆直流调速系统的原理，组成及各主要单元部件的原理。2 .熟识电力电子及教学试验台主限制屏的结构及调试方法。3 .熟识NMCL-18,NMCL-33的结构及调试方法4 .驾驭双闭环不行逆直流调速系统的调试步骤，方法及参数的整定。二.试验内容1 .各限制单元调试2 .测定电流反馈系数。3 .测定开环机械特性及闭环静特性。4 .闭环限制特性的测定。5 .视察，记录系统动态波形。三 .试验系统组成及工作原理双

23、闭环晶闸管不行逆直流调速系统由电流和转速两个调整器综合调整，由于调速系统调整的主要量为转速，故转速环作为主环放在外面，电流环作为付环放在里面，这样可抑制电网电压波动对转速的影响，试验系统的限制回路如图1-8b所示，主回路可参考图1-8a所示。系统工作时，先给电动机加励磁，变更给定电压的大小即可便利地变更电机的转速。ASR5ACR均有限幅环节，ASR的输出作为ACR的给定，利用ASR的输出限幅可达到限制起动电流的目的,ACR的输出作为移相触发电路的限制电压，利用ACR的输出限幅可达到限制CCmin和Bmin的目的。当加入给定Ug后，ASR即饱和输出，使电动机以限定的最大起动电流加速起动，直到电机

24、转速达到给定转速（即Ug=Ufn）,并出现超调后，ASR退出饱和，最终稳定运行在略低于给定转速的数值上。四 .试验设备及仪器1 .教学试验台主限制屏。2 .NMCL31A组件3 .NMCL33组件4 .NMEL03组件5 .NMCL18组件6 .电机导轨及测速发电机（或光电编码器）、直流发电机MOl7 .直流电动机M038 .双踪示波器9 .万用表五.留意事项1 .三相主电源连线时需留意，不行换错相序。2 .系统开环连接时，不允许突加给定信号Ug起动电机3 .变更接线时，必需先按下主限制屏总电源开关的“断开”红色按钮，同时使系统的给定为零。4 .进行闭环调试时，若电机转速达最高速且不行调，留意

25、转速反馈的极性是否接错。5 .双踪示波器的两个探头地线通过示波器外壳短接，故在运用时，必需使两探头的地线同电位（只用一根地线即可），以免造成短路事故。六.试验方法1 .按图接线，未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常。（1）用示波器视察双脉冲视察孔，应有间隔匀称，幅度相同的双脉冲（2）检查相序，用示波器视察“1”，“2”脉冲视察孔，“1”脉冲超前“2”脉冲60。，则相序正确，否则，应调整输入电源。（3）将限制一组桥触发脉冲通断的六个直键开关弹出，用示波器视察每只晶闸管的限制极,阴极，应有幅度为1V-2V的脉冲。2 .双闭环调速系统调试原则(1)先部件，后系统。即先将各单元的特性调好，然后才能

26、组成系统。(2)先开环，后闭环，即使系统能正常开环运行，然后在确定电流和转速均为负反馈时组成闭环系统。(3)先内环，后外环。即先调试电流内环，然后调转速外环。8脉冲放大控制 uiARlff)NMCL-31A(NMCL-33J可调电容，位于NMCL-18的下部$图18b不可逆双闭环直流调速系统控制回路t rp. MAC15VRpl-15V3 .开环外特性的测定(1)限制电压Uct由给定器Ug干脆接入。主回路按图1-8a接线，直流发电机所接负载电阻RG断开，短接限流电阻Rd。(2)使Ug=0,调整偏移电压电位器，使。稍大于90。，合上主电路电源，调整调压器旋钮，使Uuv,Uvw,UwU为200V,

27、渐渐增加给定电压Ug,使电机起动、升速，调整Ug使电机空载转速no=15OOrmin,再调整直流发电机的负载电阻Rg,变更负载，在直流电机空载至额定负载范围，测取78点，读取电机转速n,电机电枢电流凡即可测出系统的开环外特性外6。n(rmin)I（八）留意，若给定电压Ug为。时，电机缓慢转动，则表明。太小，需后移5 .单元部件调试ASR调试方法与试验二相同。ACR调试：使调整器为Pl调整器，加入肯定的输入电压，调整正，负限幅电位器，使脉冲前移3(使脉冲后移。=30。，反馈电位器RP3逆时针旋究竟，使放大倍数最小。6 .系统调试将UbH接地，UbIr悬空，即运用一组桥六个晶闸管。(1)电流环调试

28、电动机不加励磁(a)系统开环，即限制电压Uet由给定器Ug干脆接入，主回路接入电阻RD并调至最大(RD由NMEL-03的两只900电阻并联)。渐渐增加给定电压，用示波器视察晶闸管整流桥两端电压波形。在一个周期内，电压波形应有6个对称波头平滑变更。(b)增加给定电压，减小主回路串接电阻Rd,直至Id=I.1led,再调整NMCL-33挂箱上的电流反馈电位器RP,使电流反馈电压Ufi近似等于速度调整器ASR的输出限幅值(ASR的输出限幅可调为5V)。(c)NMCL-31A的G(给定)输出电压Ug接至ACR的“3”端,ACR的输出“7”端接至Ueb即系统接入已接成PI调整的ACR组成电流单闭环系统。

29、ASR的端接可调电容,可预置7F,同时，反馈电位器RP3逆时针旋究竟，使放大倍数最小。渐渐增加给定电压Ug,使之等于ASR输出限幅值(+5V),视察主电路电流是否小于或等于1.1led,如Id过大，则应调整电流反馈电位器，使Ufi增加，直至IdVI.1led;ldled,则可将Rd减小直至切除，此时应增加有限，小于过电流爱护整定值，这说明系统已具有限流爱护功能。测定并计算电流反馈系数(2)速度变换器的调试电动机加额定励磁，短接限流电阻Rd。(a)系统开环，即给定电压Ug干脆接至U,Ug作为输入给定，渐渐加正给定，当转速n=1500rmin时，调整FBS(速度变换器)中速度反馈电位器RP,使速度

30、反馈电压为+5V左右，计算速度反馈系数。(b)速度反馈极性推断：系统中接入ASR构成转速单闭环系统，即给定电压Ug接至ASR的第2端，ASR的第3端接至Ucs调整Ug(Ug为负电压)，若稍加给定，电机转速即达最高速且调整Ug不行控，则表明单闭环系统速度反馈极性有误。但若接成转速一电流双闭环系统，由于给定极性变更，故速度反馈极性可不变。4.系统特性测试将ASRjACR均接成Pl调整器接入系统，形成双闭环不行逆系统。ASR的调试：(a)反馈电位器RP3逆时针旋究竟，使放大倍数最小；(b)“5”、“6”端接入可调电容，预置57F;(C)调整RP1、RP2使输出限幅为5V。(1)机械特性n=f(Id)

31、的测定(a)调整转速给定电压Ug,使电机空载转速至1500rmin,再调整发电机负载电阻Rg,在空载至额定负载范围内分别记录78点，可测出系统静特性曲线c=f(Id)n(rmin)I（八）(2)闭环限制特性c=f(Ug)的测定调整Ug,记录Ug和n,即可测出闭环限制特性。=f化砧n(rmin)Ug(V)8.系统动态波形的视察用二踪慢扫描示波器视察动态波形，用数字示波器记录动态波形。在不同的调整器参数下，视察，记录下列动态波形：(1)突加给定起动时，电动机电枢电流波形和转速波形。(2)突加额定负载时，电动机电枢电流波形和转速波形。(3)突降负载时，电动机电枢电流波形和转速波形。注：电动机电枢电流

32、波形的视察可通过ACR的第“1”端转速波形的视察可通过ASR的第“1”端七.试验报告1 .依据试验数据，画出闭环限制特性曲线。2 .依据试验数据，画出闭环机械特性，并计算静差率。3 .依据试验数据，画出系统开环机械特性，计算静差率，并与闭环机械特性进行比较。4 .分析由数字示波器记录下来的动态波形。试验五逻辑无环流可逆直流调速系统试验目的1 .了解并熟识逻辑无环流可逆直流调速系统的原理和组成。2 .驾驭各限制单元的原理，作用及调试方法。3 .驾驭逻辑无环流可逆调速系统的调试步骤和方法。4 .了解逻辑无环流可逆调速系统的静特性和动态特性。二.试验内容1 .限制单元调试。2 .系统调试。3 .正反

33、转机械特性n=f(Id)的测定。4 .正反转闭环限制特性n=f(Ug)的测定。5 .系统的动态特性的视察。三.试验系统的组成及工作原理逻辑无环流系统的主回路由二组反并联的三相全控整流桥组成，由于没有环流，两组可控整流桥之间可省去限制环流的均衡电抗器，电枢回路仅串接一个平波电抗器。限制系统主要由速度调整器ASR,电流调整器ACR,反号器AR,转矩极性鉴别器DPT,零电流检测器DPZ,无环流逻辑限制器DLC,触发器，电流变换器FBC,速度变换器FBS等组成。其系统原理图如图1-9所示。正向起动时，给定电压Ug为正电压，无环流逻辑限制器的输出端UbIf为“0态，UbIr为“1态，即正桥触发脉冲开通，

34、反桥触发脉冲封锁，主回路正组可控整流桥工作，电机正向运转。减小给定时，UgVUfn,使Ugi反向，整流装置进入木桥逆变状态，而UMUbIr不变，当主回路电流减小并过零后，Ublf,UbIr输出状态转换，UbH为“1”态，Ublr为“0”态，即进入它桥制动状态，使电机降速至设定的转速后再切换成正向运行；当Ug=O时，则电机停转。反向运行时，UbIf为“1态，UbIr为“0态，主电路反组可控整流桥工作。无环流逻辑限制器的输出取决于电机的运行状态，正向运转，正转制动木桥逆变及反转制动它桥逆变状态，UbIf为“0态，Ub卜为“1态，保证了正桥工作，反桥封锁；反向运转，反转制动木桥逆变，正转制动它桥逆变

35、阶段，则UbIf为“1态，Ub为“0”态，正桥被封锁，反桥触发工作。由于逻辑限制器的作用，在逻辑无环流可逆系统中保证了任何状况下两整流桥不会同时触发，一组触发工作时，另一组被封锁，因此系统工作过程中既无直流环流也无脉冲环流。四.试验设备及仪器1 .教学试验台主限制屏。2 .NMCL31A组件3 .NMCL33组件4 .NMEL03组件5 .NMeL18组件6 .电机导轨及测速发电机（或光电编码器）、直流发电机MOl7 .直流电动机M038 .双踪示波器9 .万用表主电源输出.位I于NMCL-O02Il组晶闸管.位甲 NMCL-33I组晶闸管，位补NMCL-33J五.试验预习1 .熟识系统的接线

36、图，分析逻辑无环流可逆直流调速系统的原理。2 .复习逻辑无环流可逆直流调速系统从正转切换到反转过程中，整流电压Ud,电枢电流id,转速n的动态波形图。六.留意事项1 .试验时，应保证逻辑限制器工作；逻辑正确后才能使系统正反向切换运行。2 .为了防止意外，可在电枢回路串联肯定的电阻，如工作正常，则可随Ug的增大渐渐切除电阻。七.试验方法3 .按图1-9接线，未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常。(1)用示波器视察双脉冲视察孔，应有间隔匀称，幅度相同的双脉冲(2)检查相序，用示波器视察T”，“2”脉冲视察孔，“1”脉冲超前“2”脉冲60。，则相序正确，否则，应调整输入电源。(3)将限制一组桥触

37、发脉冲通断的六个直键开关弹出，用示波器视察每只晶闸管的限制极,阴极，应有幅度为1V-2V的脉冲。FBC+FA(电流反馈及过流保护)TA-AC8IbV脉冲移棚空制NMCL-31ADL矩极性鉴别程)58控制器)4RPORPo+T5V UWr可调电容，位于NMCL18的下部图1-9b可逆双闭环直流调速系统控制回路ASRGS遽调节冬)15V RPlZS脉冲放大控制(4)将UbIr接地，可视察反桥晶闸管的触发脉冲。(5)用万用表检查UbkUbk的电压，一为高电平，一为低电平，不能同为低电平。4 .限制单元调试(1)按试验四的方法调试FBS,ASR,ACR(2)按试验二的方法调试AR,DPT,DPZ,DL

38、C对电平检测器的输出应有下列要求转矩极性鉴别器DPT：电机正转输出UM为“1态电机反转输出UM为0”态零电流检测器DP乙主回路电流接近零输出Ul为1态主回路有电流输出Ul为“0态(3)调整ASR,ACR的串联积分电容，使系统正常，稳定运行。4 .机械特性n=f(Id)的测定测出n=1500rmin的正，反转机械特性n=f(Id),方法与试验四相同。n=1500rminn(rmin)I（八）5.闭环限制特性的测定按试验四的方法测出正，反转时的闭环限制特性n=f(Ug)on(rmin)Ug(V)6 .系统动态波形的视察用二踪慢扫描示波器视察并记录：(1)给定值阶跃变更(正向起动正向停车反向切换到正

39、向正向切换到反向反向停车)时的动态波形。(2)电机稳定运行于额定转速，Ug不变，突加，突减负载(20%led100%led)的动态波形：(3)变更ASR,ACR的参数，视察动态波形如何变更。注：电动机电枢电流波形的视察可通过ACR的第“1”端转速波形的视察可通过ASR的第“1”端八.试验报告1 .依据试验结果，画出正，反转闭环限制特性曲线。2 .依据试验结果，画出正，反转闭环机械特性，并计算静差率。3 .分析参数变更对系统动态过程的影响。4 .分析电机从正转切换到反转过程中，电机经验的工作状态，系统能量转换状况。试验六双闭环可逆直流脉宽调速系统试验目的1 .驾驭双闭环可逆直流脉宽调速系统的组成

40、、原理及各主要单元部件的工作原理。2 .熟识直流PWM专用集成电路SG3525的组成、功能与工作原理。3 .熟识H型PWM变换器的各种限制方式的原理与特点。4 .驾驭双闭环可逆直流脉宽调速系统的调试步骤、方法及参数的整定。二.试验内容1 .PWM限制器SG3525性能测试。2 .限制单元调试。3 .系统开环调试。4 .系统闭环调试5 .系统稳态、动态特性测试。6 .H型PWM变换器不同限制方式时的性能测试,.试验系统的组成和工作原理在中小容量的直流传动系统中，采纳自关断器件的脉宽调速系统比相控系统具有更多的优越性，因而日益得到广泛应用。双闭环脉宽调速系统的原理框图如图110所示。图中可逆PWM

41、变换器主电路系采纳IGBT所构成的H型结构形式，UPW为脉宽调制器，DLD为逻辑延时环节，GD为MoS管的栅极驱动电路，FA为瞬时动作的过流爱护。脉宽调制器UPW采纳美国硅通用公司(SiliconGeneral)的其次代产品SG3525,这是一种性能优良，功能全、通用性强的单片集成PWM限制器。由于它简洁、牢靠及运用便利敏捷，大大简化了脉宽调制器的设计及调试，故获得广泛运用。四.试验设备及仪器1 .教学试验台主限制屏。2 .NMCL31A组件3 .NMCL22组件或NMCL10A组件4 .NMEL-O3组件5 .NMCL18组件6 .电机导轨及测速发电机(或光电编码器)、直流发电机MOl7 .

42、直流电动机M038 .双踪示波器9 .万用表五.留意事项1 .直流电动机工作前，必需先加上直流激磁。2 .接入ASR构成转速负反馈时，为了防止振荡，可预先把ASR的RP3电位器逆时针旋究竟,使调整器放大倍数最小，同时，ASR的“5”、“6”端接入可调电容（预置7F）。3 .测取静特性时，须留意主电路电流不许超过电机的额定值（1A）o4 .系统开环连接时，不允许突加给定信号Ug起动电机。5 .变更接线时，必需先按下主限制屏总电源开关的“断开”红色按钮，同时使系统的给定为零。6 .双踪示波器的两个探头地线通过示波器外壳短接，故在运用时，必需使两探头的地线同电位（只用一根地线即可），以免造成短路事故

43、。7 .试验时须要特殊留意起动限流电路的继电器有否吸合，如该继电器未吸合，进行过流爱护电路调试或进行加负载试验时，就会烧坏起动限流电阻。于 NMCL-O 02电动机MO3图I-IOa直流脉宽调速系统主回路负载电阻，可选用一、 NMEL-O3（900欧并联）直流电机 励磁电源六.试验方法1 .SG3525性能测试:按下Si琴键开关，(1)用示波器视察UPW的“1”端的电压波形，记录波形的周期、幅度0(2)用示波器视察UPW的“2”端的电压波形,调整UPW的RP电位器,使方波的占空比为50%.(3)用导线将NMCL-31A的“G”的“1”和“UPW”的“3”相连，分别调整正负给定，记录“2”端输出

44、波形的最大占空比和最小占空比。2 .限制电路的测试(1)逻辑延时时间的测试在上述试验的基础上，分别将正、负给定均调到零，连接UPW的“2”端和DLD的“1”端，用示波器视察“DLD”的IT和“2”端的输出波形，并记录延时时间td=ASR(转波倒节力)RP22DZSF速封钦勤JPWNMCL-31ADLD 1彳立于NMCL-22或 NMCL-IOA1 f封锁可调电容，位于NMCL-18的下部15VRP图I-IOb直流脉宽调速系统控制回路(2)同一桥臂上下管子驱动信号列区时间测试分别将“隔离驱动”的G和主回路的G相连,用双踪示波器分别测量Vvtlgs和VvT2GS以及VvT3,GS和VvT4.GS的列区时间：tdVTl.VT2=tdVT3.VT4=3 .开环系统调试主回路按图I-Ioa接线，限制回路可参考图I-IOb,但调整器不接，限制回路干脆将NMCL-31A的给定接至NMCL-22的UPW“3”端，并将UPW“2”端和DLD“1”端相连，驱动电路的Gl、G2、G3、G4相连。(1)电流反馈系数的调试a.将正、负给定均调到零，合上主限制屏电源开关，接通直流电机励磁电源。b.调整