實驗四雙閉環(huán)可逆直流脈寬調速系統(tǒng)

1、 實驗報告題 目學 院專 業(yè)班 級學 號學生姓名指導教師完成日期 年 月 日實驗四 雙閉環(huán)可逆直流脈寬調速系統(tǒng) 一實驗目的 1 掌握雙閉環(huán)可逆直流脈寬調速系統(tǒng)的組成、原理及各主要單元部件的工作原理.2熟悉直流 PWM 專用集成電路 SG3525 的組成、功能與工作原理。 3熟悉 H 型 PWM 變換器的各種控制方式的原理與特點。 4掌握雙閉環(huán)可逆直流脈寬調速系統(tǒng)的調試步驟、方法及參數(shù)的整定。 二實驗內(nèi)容 1PWM 控制器 SG3525 性能測試。 2控制單元調試。 3系統(tǒng)開環(huán)調試。 4系統(tǒng)閉環(huán)調試 5系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)、動態(tài)特性測試。 6H 型 PWM 變換器不同控制方式時的性能測試。 三實驗系統(tǒng)的組成

2、和工作原理 在中小容量的直流傳動系統(tǒng)中，采用自關斷器件的脈寬調速系統(tǒng)比相控系統(tǒng)具有更多的 優(yōu)越性，因而日益得到廣泛應用。 雙閉環(huán)脈寬調速系統(tǒng)的原理框圖如圖 610 所示。圖中可逆 PWM 變換器主電路系采用 MOSFET 所構成的 H 型結構形式，UPW 為脈寬調制器，DLD 為邏輯延時環(huán)節(jié)，GD 為 MOS 管的柵 極驅動電路，F(xiàn)A 為瞬時動作的過流保護。 脈寬調制器 UPW 采用美國硅通用公司（Silicon General）的第二代產(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 控制器。由于它簡單、可靠及使用方便 靈活，大大簡化了脈寬調制器的設計及調試，故獲得

3、廣泛使用。 四實驗設備及儀器 1教學實驗臺主控制屏。 2NMCL10A 組件。 4NMEL-03組件。 5NMEL18D組件。 6電機導軌及測功機。7直流電動機 M03。 8雙蹤示波器。 9. 萬用表。五注意事項 1直流電動機工作前，必須先加上直流激磁。 2接入 ASR 構成轉速負反饋時，為了防止振蕩，可預先把 ASR 的 RP3 電位器逆時針旋到底，使調節(jié)器放大倍數(shù)最小，同時，ASR 的“5”、“6”端接入可調電容（預置 7F）。 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)開環(huán)連接時，不允許突加給定信號 Ug起動電機。 5改變接線時，必須先按下主控制屏總電源開關的

4、“斷開”紅色按鈕，同時使系統(tǒng)的給定為零。 6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 線同電位（只用一根地線即可），以免造成短路事故。 7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 流保護電路調試或進行加負載試驗時，就會燒壞起動限流電阻。 六實驗方法 采用 MCL10A 組件 1SG3525 性能測試 （1）用示波器觀察“1”端的電壓波形，記錄波形的周期、幅度。 （2）用示波器觀察“2”端的電壓波形，調節(jié) RP2 電位器，使方波的占空比為 50%(觀 測示波器中測量正脈寬、負脈寬時間值)。 （3）用導線將“G（給定）”的“1”和“U

5、PW（脈寬調制器）”的“3”相連，分別 調節(jié)正負給定，記錄“2”端輸出波形的最大占空比和最小占空比。 2控制電路的測試（1）邏輯延時測試 在上述實驗基礎上，分別獎正、負給定均調到零，連接UPW的2”端和“DLD”的“1”端，通過示波器同時觀察“DLD”的“1”和“2”端的輸出波形。（2）同一橋臂上下管子驅動信號死區(qū)時間測試 若分別將“隔離驅動”的 G 和主回路的 G 相連，可以用示波器分別測到 VVT1.GS和 VVT2.GS 以及 VVT3.GS 和 VVT4.GS 的死區(qū)時間： 3開環(huán)系統(tǒng)調試 (1)電流反饋系數(shù)的調試 a將正、負給定均調到零，合上主控制屏電源開關，接通直流電機勵磁電源。

6、b調節(jié)正給定，電機開始起動轉速達 1400r/min .c調節(jié)測功機給電動機加載，直至電動機的電樞電流為1A。d調節(jié)“FBA”的電流反饋電位器，用萬用表測量“9”端電壓達 2V 左右。4系統(tǒng)靜特性測試 （1）機械特性的測定 NMCL-18D的S2 開關打向“給定”，S1 開關扳向上，逆時針調整NMCL-18D的RP1電位器到底。合上主電路電源，調節(jié)調壓器旋鈕，使Uuv、Uvw、Uwu為220V，逐漸增加給定電壓Ug,使電動機啟動 、升速，調節(jié)Ug使電機空載轉速n0=1200 r/min，再調節(jié)測功機加載，記測取78點，讀取出電機轉速n，電機電樞電流Id，可測出系統(tǒng)正轉時的靜特性曲線 n=f（I

7、d） 。T1(NM)00.100.200.300.350.400.450.50Id(A)Ud(V)n(r/min)斷開主電源，S1 開關打向下至“負給定”。合上主電路電源，逐漸增加給定電壓Ug,使電動機啟動 、升速，調節(jié)Ug使電機空載轉速n0=1200 r/min，再調節(jié)測功機加載，記測取78點，讀取出電機轉速n，電機電樞電流Id，可測出系統(tǒng)反轉時的靜特性曲線 n=f（Id）。T1(NM)00.100.200.300.350.400.450.50Id(A)Ud(V)n(r/min)5系統(tǒng)動態(tài)波形的觀察 用二蹤慢掃描示波器觀察動態(tài)波形，用光線示波器記錄動態(tài)波形。在不同的調節(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速波形。（2） 突加額定負載時，電動機電樞電流波形和轉速波形。（3） 突降負載時，電動機電樞電流波形和轉速波形。注：電動機電樞電流波形的觀察可通過 MCL-03 的 ACR 的第“1”端 轉速波形的觀察可通過 MCL-03 的 ASR 的第“1”端。 七實驗報告 1根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，列出SG3525的各項性能參數(shù)、邏輯延時時間、同一橋臂驅動信號死區(qū)時間、啟動限流繼電器吸合時的直流電壓值等。2列出開環(huán)機械特性數(shù)據(jù)。3列出閉環(huán)機械特性數(shù)據(jù)。 4畫出