报告

黑龙江科技学院

综合性实验报告

实验项目名称 逻辑无环流可逆直流调速系统 所属课程名称 电力电子技术及自动控制系统 实 验 日 期 2011年9月26日- 9月30日

班 级 电气08-6班 学 号 02号 姓 名

成 绩

电气工程实践与实践中心

电气工程实验与实践中心 实践报告

实践概述： 【实践目的及要求】 试验目的： 1、了解并熟悉逻辑无环流直流调速系统的原理及组成。 2、掌握个单元的原理、作用及调试方法。 3、掌握逻辑无环流直流调速系统的调试步骤和方法。 4、了解逻辑无环流直流调速系统的静特性和动态特性。 试验要求： 1、设计可逆主电路和结构和主电路的调试步骤。 2、控制单元的设计和调试。 3、完成整个系统的调试。 4、完成正反转机械的测定。 5、完成正反转闭环控制特性的测定。 6、完成系统的动态特性的观察。 【实践原理】 电枢可逆逻辑无环流调速系统电路原理图 uvwA正给定421负给定1321245635~220V9ACR641ASR7VUblfMG3AR1DZSDLC32MGMCL-04MCL-03FBS3DPZDPT211FBCMCL-01ARFBS 电气工程实验与实践中心 实践报告

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。 控制系统主要由速度调节器ASR，电流调节器ACR，反号器AR，转矩极性鉴别器DPT，零电流检测器DPZ，无环流逻辑控制器DLC，触发器，电流变换器FBC，速度变换器FBS等组成。其系统原理如图： 正向起动时，给定电压Ug为正电压，无环流逻辑控制器的输出端Ublf为“0”态，Ublr为“1”态，即正桥触发脉冲开通，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，Ug1、速度调节器(ASR)的调试： （1）、直键开关选择ASR档，调整数出正、负限幅值 “5”, “6”端接MEL-11挂箱，使ASR调节器为P1调节器，加入一定的输入电压，调整正，负限幅值电位器RP1，RP2，使输出正负值等于正负5V。 （2）、测定输入输出特性 将反馈网络中的电容短接，使ASR调节器为P调节器，向调节器输入端逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，并画出曲线。 （3）、观察PI特性 拆除5”, “6”端短接线，突加给定电压，用慢扫描示波器观察输出电压的变化规律，改变调节器的放大倍数及反馈电容，观察输出电压的变化。反馈电容由外接电容箱改变数值。 2 、反相器（AR）的调试 测定输入输出比例，输入端加入+5V电压，调节RP，使输出端为-5V. 3、电流调节器（ACR）的调试： （1）、数显窗选择直键开关拨至ACR档，调整输出正负限幅值。 （2）、测定输入输出特性 （3）、观察PI特性 4、逻辑控制器（DLC）的调试 测定逻辑功能，列出真值表，真值表应符合下表 输入 输出 Um Ui Uz Uf 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 调试时的阶跃信号可从给定器得到。 5、电平检测器的调试 （1）、测定转矩极性鉴别器（DPT）的环境，要求环宽为0.4-0.6伏，记录高电平值，调节RP使环宽对称纵坐标。 具体方法： a、调节Ug，是DPT的“1”脚得到约0.3V电压，调节电位器RP，使“2”端输出电气工程实验与实践中心 实践报告

从“1”变为“0”。 b、调节负给定，从0V起调，当DPT的“2”端从“0”变为“1”时，检测DPT的“1”端应为-0.3V左右，否则应调整电位器,使“2”端电平变化时，“1”端电压大小基本相等。 （2）、测定零电流计检测器（DPZ）的环宽，要求环宽也为0.4-0.6V，调节RP，使环向纵坐标右侧偏离0.1-.02伏。 具体方法： a、调节给定Ug，使DPZ的“”端为0.7V左右，调节电位器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，“”端电压在0.1-0.2V范围内，否则应继续调节电位器RP。 （二）、主电路的调试 1、未合上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常。 （1）、打开MCL-01电源开关，给定电压有电压显示。 （2）、开关设置：脉冲选择指示灯为“窄”，DZS的扭子开关扳向“封锁”。 （3）、用示波器观测单、双脉冲观察孔，应由间隔均匀、幅度相同的单、双脉冲。 （4）、检查相序，用示波器观察“1”、“2”单脉冲观察孔，“1”脉冲超前“2”脉冲60度，则相序正确，否则，应调整输入电源。 （5）、用万用表检查Ublf,Ublr的电压，一为高电平，一为低电平，不能同时为低电平。 2、MCL-02调试及开关设置 将控制I组桥触发脉冲通断的六个值键开关弹出，观察对应脉冲指示发光二极管是否正常。同时，观察熔断器通断指示发光二极管是否正常。 将控制II组桥触发脉冲通断的六个值键开关弹出，观察对应脉冲指示发光二极管是否正常。同时，观察熔断器通断指示发光二极管是否正常。 用示波器观察每只晶闸管的控制极，阴极，应有幅度为1V-2V的脉冲。 注意：若给定为正（大于1伏）则I组晶闸管对应的脉冲指示发光二极管亮，若给定为负（小于-1伏），则II组晶闸管对应的脉冲指示发光二极管亮。 （三）、系统调试 电气工程实验与实践中心 实践报告

1、初始相位角的调试 控制电压Uct接地，用示波器看α角，调节偏移电压Up，使整流输出电压为0，并记下此时的α角。 2、最小α角和最小β角的确定及ACR正负限幅值的调整 控制电压Uct由给定器Ug直接接入，直流发电机负载电阻Rg调到最大。断开原来的Ublr、Ublf线，将Ublr接地。合上主电路电源，调节调压器旋钮，使Uvw，Uwu为220V，逐渐增加给定电压Ug，使整流输出电压达到220V，记下此时的Ug值，将ACR正限幅调到这个电压值。然后，S1打向下，加负给定电压，用示波器看β角，当β角达到45度时记下此时的电压值，将ACR的负限幅调到这个电压值。 3、ASR正负限幅值可调整为正负5V。 4、载流值得调整 首先将电流反馈电位调到最大位置，关掉电机励磁，给定Ug和移相控制电压Uct恢复正常接法。ASR和ACR上的调整放大倍数电位器都逆时针调到底使放大倍数最小。合上主电路电源，逐渐增加给定电压，则ASR输出达到限幅值，由于此时电流反馈最强，电流较小，调节电位器，使Id=1.1Ied。此时载流值为1.1Ied。 5、速度反馈极性的判断和速度反馈强度的调整 控制电压Uct有给定器Ug直接接入，给定加正电压，MCL-03上输出显示窗选择FBS。合上主电路电源，增加给定电压，使电机起动，看MCL-03上输出显示窗的正负，如是负则对，否则对调速度反馈的两根线。 给定Ug和移相控制电压Uct恢复正常接法，将速度反馈电位器调到反馈最强位置，直流发电机负载电阻Rg调到最大值。合上主电路电源，增加给定电压值到5V，然后调节速度反馈电位器，使转速达到1400r/min。 6、ASR和ACR的PI参数根据电机实际运行情况调试。 7、双闭环调速系统的调试原则： （1）、先部件，后系统。即先将各单元的特性调好，然后才能组成系统。 （2）、先开环，后闭环。即先使系统能正常开环运行，然后再确定电流和转速均为负反馈闭环系统。 （3）、先内环，后外环。即先调试电流内环，然后调转速外环。 （四）、系统动态波形的观察 电气工程实验与实践中心 实践报告

控制单元、主电路及系统的调试都完成后，接好示波器观察波形： 1给定值阶跃变化（正向启动—正向停车—反向切换到正向—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％Ied--100％Ied） 的动态波形。 3、改变ASR、ACR的参数，观察动态波形的变化。 在此处需要注意的地方： 电机电枢电流波形的观察可通过MCL-3的ACR的“1”端；转速波形的观察可通过MCL-03的ASR的第“1”端。 （五）、系统特性的测定： 1、 开环特性的测定： （1）、 控制电压Uct由给定器Ug直接接入，直流发电机负载电阻R调到最大。 （2）、 合上主电路电源，逐渐增加给定电压Ug，使电机启动、升速，调节Ug使电机空载转速n0=1400r/min，再调节负载电阻RL，改变负载,使直流电机空载至额定负载范围，测取7-8点，读取电机转速n，电机电枢电流Id，即可测出系统的开环特性n=f（Id）。 N(r/min) 1401 Id(A) 2、 正反转闭环机械特性的测定： 给定Ug和移相控制电压Uct恢复正常接法（Ug接ASR：2，Uct接ACR：7），合上主电路电源，增加给定电压Ug，使空载转速n0=1400r/min，再调节负载电阻R，改变负载，在直流电机空载至额定负载范围，测取7—8点，读取电机转速和电机电枢电流，即可测出系统的机械特性n=f（Id）。 N(r/min) 1399 Id(A) 3、正反转闭环控制特性的测定： 调节Ug，记录Ug和转速n，即可测定闭环控制特性n=f（Ug）。 N(r/min) 1405 1265 1125 990 839 700 0.3 1395 0.4 1399 0.5 1398 0.6 1400 0.7 1398 0.8 0.3 1379 0.4 1339 0.5 1311 0.6 1275 0.7 1246 0.8 电气工程实验与实践中心 实践报告

Ug(V) 5 4.5 4 3.5 3 2.5 【结论】（结果） 指导教师评语及成绩： 评语 成绩： 指导教师签名： 批阅日期：