雙閉環(huán)可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)實驗詳細

1、雙閉環(huán)可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)一. 實驗目的1. 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。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. 實驗內(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礎換器不同控制方式時的性能測試。三. 實驗系統(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。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)制器的設計及調(diào)試，故獲得廣泛使用。四. 實驗設備及儀器1. NMCL系列教學實驗臺主控制屏。2. NMC18 組件3. NMC31A組件4. NMCL-22掛箱6. M MEI13 組件。7. 直流電動機M038. 雙蹤示波器。

3、五. 注意事項1. 直流電動機工作前，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)速負反饋時，為了防止振蕩，可預先把到底，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。5. 起動電機時，需把 MMEL-13勺測功機加載旋鈕逆時針旋到底，以免帶負載起動。6改變接線時，必須先按下主控制屏總電源幵關的“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. 實驗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，進行過 流保護電路調(diào)試或進行加負載試驗時，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. 實驗方法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，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接主電路的相應處，將主電路的1、3端相連，6、7端接入直流電動機 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)機械特性測定增大給定值，使電機轉(zhuǎn)速達 1400r/min，調(diào)節(jié)測功機加載旋鈕，在空載至額定負載范圍 內(nèi)測取7 8個點，記錄相應的轉(zhuǎn)速 n和轉(zhuǎn)矩M （或直流發(fā)電機電流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，可得到電機在中速和低速 時的機械特性。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，給定幵關撥向“負給定”，然后按照以上方法，測出系統(tǒng)的反向機械特性。(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 反饋應接成負反饋)，G(給定)打到正給定，調(diào)節(jié)正給定值使電機轉(zhuǎn)速逐漸升高， 并達到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(“接線圖實驗一”)(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，預置57卩F;(c) 給定幵關S2打向“給定”，S1幵關扳向上，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幵關打向“給定”，S1幵關打向下至“負給定”，調(diào)節(jié)RP2電位器，使ACR輸出負飽 和，調(diào)整ACR的負限幅電位器 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)定運行時突加額定負載和突降負載時，電動機電樞電流波形和轉(zhuǎn)速波形，讀出動態(tài)速降及恢復時間注：電動機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)機械特性n=f (Id)的測定S2幵關打向“給定”，S1幵關扳向上，調(diào)節(jié) RP1電位器，使電機空載 轉(zhuǎn)速至1400 r/min，再調(diào)節(jié)測功機加載旋鈕，在空載至額定負載范圍內(nèi)分 別記錄78點，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幵關打向“給定” ，S1幵關打向下至“負給定”，調(diào)節(jié)RP2電位器,使電機空載轉(zhuǎn)速至1400 r/min，再調(diào)節(jié)測功機加載旋鈕，在空載至額定負載范圍內(nèi)分別記錄78點，可測出系統(tǒng)反轉(zhuǎn)時的靜特性曲線n=f (Id )七. 實驗報告1.列出幵環(huán)機械特性數(shù)據(jù)，畫出對應的曲線，并計算出S及幵環(huán)系統(tǒng) 調(diào)速范圍。2根據(jù)實驗數(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)機械特性數(shù)據(jù)，畫出對應的曲線，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)，并畫出對應的曲線。5畫出下列動態(tài)波形( 1)突加給定時的電動機電樞電流和轉(zhuǎn)速波形，并在圖上標出超調(diào)量 等參數(shù)。( 2 )突加與突減負載時的電動機電樞電流和轉(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、下兩個橋臂同時進入死