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文檔簡介
1、雙閉環(huán)可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握雙閉環(huán)可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)的組成、原理及各主要單元部件的工作原理2. 熟悉直流PWMf用集成電路SG3525的組成、功能與工作原理。3. 熟悉H型PWM換器的各種控制方式的原理與特點(diǎn)。4. 掌握雙閉環(huán)可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試步驟、方法及參數(shù)的整定。二. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. PWM空制器SG3525性能測試。2. 控制單元調(diào)試。3. 系統(tǒng)幵環(huán)調(diào)試。4. 系統(tǒng)閉環(huán)調(diào)試5. 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)、動態(tài)特性測試。6. H型PW礎(chǔ)換器不同控制方式時的性能測試。三. 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的組成和工作原理GM在中小容量的直流傳率動系 優(yōu)越性,因而日益得到廣泛 :寬調(diào)速系統(tǒng)的原 白 H型
2、結(jié)構(gòu)形直流傳1 1雙閉環(huán)脈寬調(diào)速系統(tǒng)的原理圖中ACR擁用自關(guān)斷器件的脈寬調(diào)速系統(tǒng)比相控系統(tǒng)具有更多的雙閉環(huán)脈IGBT所構(gòu)成 過流保護(hù)。0框圖如圖60F所,UPW為脈寬調(diào)制器,示。TA時*DLD為邏輯M變換器主電路系采用 FA為瞬時動作的脈寬調(diào)希二代產(chǎn)品 SG3525這是一種性能優(yōu)良,功能全、通用性強(qiáng)的單片集成PWM空制器。由于它簡單、可靠及使用方便靈活,大大簡化了脈寬調(diào)制器的設(shè)計及調(diào)試,故獲得廣泛使用。四. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1. NMCL系列教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺主控制屏。2. NMC18 組件3. NMC31A組件4. NMCL-22掛箱6. M MEI13 組件。7. 直流電動機(jī)M038. 雙蹤示波器。
3、五. 注意事項(xiàng)1. 直流電動機(jī)工作前,必須先加上直流激磁。ASR的RP3電位器逆時針旋2. 接入ASR構(gòu)成轉(zhuǎn)速負(fù)反饋時,為了防止振蕩,可預(yù)先把到底,使調(diào)節(jié)器放大倍數(shù)最小,同時,ASR的“ 5”、“6”端接入可調(diào)電容(預(yù)置 7卩F)。3. 測取靜特性時,須注意主電路電流不許超過電機(jī)的額定值(1A)。4 系統(tǒng)幵環(huán)連接時,不允許突加給定信號Ug起動電機(jī)。5. 起動電機(jī)時,需把 MMEL-13勺測功機(jī)加載旋鈕逆時針旋到底,以免帶負(fù)載起動。6改變接線時,必須先按下主控制屏總電源幵關(guān)的“斷幵”紅色按鈕,同時使系統(tǒng)的 給定為零。7. 雙蹤示波器的兩個探頭地線通過示波器外殼短接,故在使用時,必須使兩探頭的地
4、線同電位(只用一根地線即可),以免造成短路事故。8. 實(shí)驗(yàn)時需要特別注意起動限流電路的繼電器有否吸合,如該繼電器未吸合,進(jìn)行過 流保護(hù)電路調(diào)試或進(jìn)行加負(fù)載試驗(yàn)時,就會燒壞起動限流電阻。9. 系統(tǒng)整定要求滿足超調(diào)量小于5%調(diào)節(jié)時間小于3秒。六. 實(shí)驗(yàn)方法1. SG3525及控制電路性能測試(1)調(diào)節(jié)UPW單元的RP電位器使輸出波形的占空比為二分之一,UPW的2端與DLD單元的1相連,按下S幵關(guān),檢查GEi,G2E2, G3E3,GE2之間的波形是否正常2. 幵環(huán)系統(tǒng)調(diào)試按圖5-19接線。斷幵主電源,將三相調(diào)壓器的U V、W接主電路的相應(yīng)處,將主電路的1、3端相連,6、7端接入直流電動機(jī) M03的
5、電樞及700mH的電感,電樞回路要串入 NMC31A上的 指針式電流表。電機(jī)加上勵磁。22掛箱的地與G(給定)的地相連,G(給定)的輸出接到UPW勺3端。(1)系統(tǒng)幵環(huán)機(jī)械特性測定增大給定值,使電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá) 1400r/min,調(diào)節(jié)測功機(jī)加載旋鈕,在空載至額定負(fù)載范圍 內(nèi)測取7 8個點(diǎn),記錄相應(yīng)的轉(zhuǎn)速 n和轉(zhuǎn)矩M (或直流發(fā)電機(jī)電流i d)n=1400r/minn(r/mi n)140013831311127712571191108310601028id(A)0.090.110.210.280.310.490.820.911.01M(N.m)0.080.120.260.350.410.661.1
6、31.241.39調(diào)節(jié)給定值,使n=1000/min和n=500r/min,作同樣的記錄,可得到電機(jī)在中速和低速 時的機(jī)械特性。n=1000r/minn(r/m1000994910887852779737701654in)id(A)0.080.090.220.290.380.590.710.81.021M(N.m0.0070.100.280.370.510.821.01.11.4)64n=500r/m inn (r/min)5034024703592952662301680.00.20.10.30.50.60.71.0id(A)84345580M(N.m);0.00.30.1;0.40.7 :
7、0.81.011.370656965斷幵主電源,給定幵關(guān)撥向“負(fù)給定”,然后按照以上方法,測出系統(tǒng)的反向機(jī)械特性。(2)速度反饋系數(shù)的調(diào)試轉(zhuǎn)速計輸出“ +”、“- ”分別與NMC31A上的FBS的“ 2”、“ 1”相連(注意此時速度 反饋應(yīng)接成負(fù)反饋),G(給定)打到正給定,調(diào)節(jié)正給定值使電機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸升高, 并達(dá)到1400r /min,調(diào)節(jié)FBS的反饋電位器,使速度反饋電壓為 2V。4. 閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)試將ASR,ACR勻接成PI調(diào)節(jié)器接入系統(tǒng),形成雙閉環(huán)不可逆系統(tǒng)。按圖片接線(“接線圖實(shí)驗(yàn)一”)(1) 速度調(diào)節(jié)器的調(diào)試(a) 反饋電位器RP3逆時針旋到底,使放大倍數(shù)最??;(b) “5”、“6”端
8、接入MEL11電容器,預(yù)置57卩F;(c) 調(diào)節(jié)RP1 RP2使輸出限幅為土 2V0(2) 電流調(diào)節(jié)器的調(diào)試(a) 反饋電位器RP3逆時針旋到底,使放大倍數(shù)最??;(b) “5”、“6”端接入MEL11電容器,預(yù)置57卩F;(c) 給定幵關(guān)S2打向“給定”,S1幵關(guān)扳向上,調(diào)節(jié)RP1電位器,使ACF輸出正飽和, 調(diào)整ACR的正限幅電位器RP1,用示波器觀察UPV單元 “2”的脈沖,不可移出范圍。(占 空比不能為1)S2幵關(guān)打向“給定”,S1幵關(guān)打向下至“負(fù)給定”,調(diào)節(jié)RP2電位器,使ACR輸出負(fù)飽 和,調(diào)整ACR的負(fù)限幅電位器 RP2用示波器觀察UPW單元“ 2”的脈沖,不可移出范圍。5. 系統(tǒng)
9、動態(tài)波形的觀察用二蹤慢掃描示波器觀察動態(tài)波形,并記錄動態(tài)波形。在不同的調(diào)節(jié)器參數(shù)下,觀察, 記錄下列動態(tài)波形:(1)突加給定起動時,電動機(jī)電樞電流波形和轉(zhuǎn)速波形,讀出超調(diào)量及調(diào)節(jié)時間2) 系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時突加額定負(fù)載和突降負(fù)載時,電動機(jī)電樞電流波形和轉(zhuǎn)速波形,讀出動態(tài)速降及恢復(fù)時間注:電動機(jī)電樞電流波形的觀察可通過ACR勺第“ 1”端轉(zhuǎn)速波形的觀察可通過 ASR的第“ 1”端6. 系統(tǒng)靜特性測試(1)機(jī)械特性n=f (Id)的測定S2幵關(guān)打向“給定”,S1幵關(guān)扳向上,調(diào)節(jié) RP1電位器,使電機(jī)空載 轉(zhuǎn)速至1400 r/min,再調(diào)節(jié)測功機(jī)加載旋鈕,在空載至額定負(fù)載范圍內(nèi)分 別記錄78點(diǎn),可測出系
10、統(tǒng)正轉(zhuǎn)時的靜特性曲線n=f (Id)n(r/min)139613921391138613851377I(A)0.080.20.30.50.71S2幵關(guān)打向“給定” ,S1幵關(guān)打向下至“負(fù)給定”,調(diào)節(jié)RP2電位器,使電機(jī)空載轉(zhuǎn)速至1400 r/min,再調(diào)節(jié)測功機(jī)加載旋鈕,在空載至額定負(fù)載范圍內(nèi)分別記錄78點(diǎn),可測出系統(tǒng)反轉(zhuǎn)時的靜特性曲線n=f (Id )七. 實(shí)驗(yàn)報告1.列出幵環(huán)機(jī)械特性數(shù)據(jù),畫出對應(yīng)的曲線,并計算出S及幵環(huán)系統(tǒng) 調(diào)速范圍。2根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計算出電流反饋系數(shù)B與速度反饋系數(shù)a。3列出閉環(huán)機(jī)械特性數(shù)據(jù),畫出對應(yīng)的曲線,計算出S 及閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)速范圍,并與開環(huán)系統(tǒng)調(diào)速范圍相比較。4.列出閉環(huán)控制特性n=f (ug)數(shù)據(jù),并畫出對應(yīng)的曲線。5畫出下列動態(tài)波形( 1)突加給定時的電動機(jī)電樞電流和轉(zhuǎn)速波形,并在圖上標(biāo)出超調(diào)量 等參數(shù)。( 2 )突加與突減負(fù)載時的電動機(jī)電樞電流和轉(zhuǎn)速波形。八. 思考題1.為了防止上、下橋臂的直通,有人把上、下橋臂驅(qū)動信號死區(qū)時間 調(diào)得很大,這樣做行不行,為什么?答:不行,這樣有可能使得上、下兩個橋臂同時進(jìn)入死
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