電氣與信息工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)報(bào)告綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱邏輯無(wú)環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)所屬課程名稱電氣傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)日期2008.10.9-2008.10.14班級(jí)電氣05-1班學(xué)號(hào)10號(hào)姓名成績(jī)電氣與信息工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)概述：【實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙蟆繉?shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私獠⑹煜み壿嫙o(wú)環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的原理和組成。掌握各控制單元的原理，作用及調(diào)試方法。掌握邏輯無(wú)環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試步驟和方法。了解邏輯無(wú)環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。基本要求：根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，畫出正，反轉(zhuǎn)閉環(huán)控制特性曲線。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，畫出正，反轉(zhuǎn)閉環(huán)機(jī)械特性曲線，并計(jì)算其靜差。分析參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響。分析電機(jī)從正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)過(guò)程中，電機(jī)經(jīng)歷的工作狀態(tài)，系統(tǒng)能量的轉(zhuǎn)換情況?！緦?shí)驗(yàn)原理】一：邏輯無(wú)環(huán)流系統(tǒng)組成：①主回路由二組反并聯(lián)的三相全控整流橋組成，由于沒(méi)有環(huán)流，兩組可控橋之間省去限制環(huán)流的均衡電抗器，電樞回路僅串接一個(gè)平波電抗器。②控制系統(tǒng)：速度調(diào)節(jié)器ASR，電流調(diào)節(jié)器ACR，反號(hào)器AR，轉(zhuǎn)矩極性鑒別器DPT，零電流檢測(cè)器DPZ，無(wú)環(huán)流邏輯控制器DLC，觸發(fā)器，電流變換器FBC，速度變換器FBS組成。二：運(yùn)行原理：正向啟動(dòng)時(shí)，給定電壓Ug為正電壓，無(wú)環(huán)流邏輯控制器的輸出端Ublf為“0”態(tài)，即正橋觸發(fā)脈沖接通，反橋觸發(fā)脈沖封鎖，主回路正組可控橋整流工作，電機(jī)正向運(yùn)轉(zhuǎn)。減小給定時(shí)，Ug<Ufn使Ugif反向，整流裝置進(jìn)入本橋逆變狀態(tài)，而Ublf，Ublr不變，當(dāng)主回路電流減小并過(guò)零后，Ublf，Ublr輸出狀態(tài)改變?yōu)橄喾?，即電機(jī)進(jìn)入它橋制動(dòng)狀態(tài)，使電機(jī)降速至設(shè)定速度后再切換到正向運(yùn)行，Ug=0時(shí)，電機(jī)停轉(zhuǎn)。反向運(yùn)行時(shí)，Ublf為“1”，Ublr為“0”，主回路反組整流橋工作。無(wú)環(huán)流邏輯控制器輸出取決于電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，正向運(yùn)轉(zhuǎn)、正轉(zhuǎn)制動(dòng)本橋逆變及反轉(zhuǎn)制動(dòng)他橋逆變狀態(tài)，Ublf為“0”，Ublr為“1”，保證正橋工作，反橋封鎖；反向運(yùn)轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)制動(dòng)本橋逆變、正轉(zhuǎn)制動(dòng)他橋逆變階段，則Ublf為“1”，Ublr為“0”，正橋被封鎖，反橋觸發(fā)工作?！緦?shí)驗(yàn)環(huán)境】（使用的軟件）1.MCL-Ⅱ型電機(jī)控制數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏2.MCL-1掛箱3.MCL-2掛箱4.MCL-3掛箱5.MCL-4掛箱6.二蹤慢掃描示波器7.萬(wàn)用表8.MEL-03掛箱9.MEL-11電容掛箱10.電機(jī)導(dǎo)軌計(jì)測(cè)功機(jī)、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩顯示掛箱MEL-1311.直流電動(dòng)機(jī)M03實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：【實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)】由于實(shí)驗(yàn)復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)調(diào)試分三步：先調(diào)試控制單元，再調(diào)試主回路，最后系統(tǒng)調(diào)試。1．控制單元的調(diào)試按實(shí)驗(yàn)要求調(diào)試以下各個(gè)單元：FBS、ASR、ACR、AR、DPT、DPZ、DLC對(duì)電平檢測(cè)器的輸出規(guī)定如下：轉(zhuǎn)矩極性鑒別器DPT：電機(jī)正轉(zhuǎn)UM輸出為“1”態(tài)；電機(jī)反轉(zhuǎn)UM輸出為“0”態(tài)。零電流檢測(cè)器DPZ：當(dāng)主回路電流接近為0，UI輸出為“1”態(tài)；主回路有電流UI輸出為“1”態(tài)調(diào)節(jié)ASR、ACR所串接電容使系統(tǒng)正常工作。2．主回路調(diào)試在未上主電源之前，檢查晶閘管脈沖是否正常工作，給定電源有顯示，脈沖選擇指示燈為“窄”，DZS開關(guān)扳向封鎖，用示波器觀察單雙脈沖空，應(yīng)由均勻，幅值相同單雙脈沖；相序的檢查，用萬(wàn)用表檢查Ublf，Ublr的電壓，應(yīng)一為高電平，一味低電平，MCL-02的調(diào)試暨開關(guān)攝制。將控制1組橋觸發(fā)脈沖通斷的六個(gè)開關(guān)彈出，觀察對(duì)應(yīng)二極管是否發(fā)光，同時(shí)，觀察熔斷器通斷指示二極管是否發(fā)光。以同樣方法檢查第2組橋。3．系統(tǒng)調(diào)試測(cè)其開環(huán)、閉環(huán)機(jī)械特性和閉環(huán)的控制特性，分析其調(diào)節(jié)性能?！緦?shí)驗(yàn)過(guò)程】（實(shí)驗(yàn)步驟、記錄、數(shù)據(jù)、分析）實(shí)驗(yàn)步驟：連接各個(gè)控制電路并分別調(diào)試：1）速度調(diào)節(jié)器（ASR）的調(diào)試：將給定直接加到ASR輸入端，ASR和給定Ug掛箱接地連在一起，DZS（零速封鎖器）的扭子開關(guān)扳向“解除”，其輸出接到ASR的封鎖孔上。合上MCL-03電源開關(guān)，面板上部的電壓指示數(shù)顯窗亮，通過(guò)直鍵開關(guān)可分別指示FBS、ASR、ACR的輸出電壓。數(shù)顯窗直鍵開關(guān)選擇ASR檔。調(diào)整輸出正、負(fù)限幅值?！?”、“6”端接MEL-11掛箱，使ASR調(diào)節(jié)器為PI調(diào)節(jié)器，加入一定的輸入電壓（由MCL—01提供），調(diào)整正、負(fù)限幅電位器RP1、RP2，使輸出正負(fù)值等于+5v和-5v。測(cè)定輸入輸出特性。將反饋網(wǎng)絡(luò)中的電容短接（“5”、“6”端短接），使ASR調(diào)節(jié)器為P調(diào)節(jié)器，向調(diào)節(jié)器輸入端逐漸加入正負(fù)電壓，測(cè)出相應(yīng)得輸出電壓，直至輸出限幅值。觀察PI特性。拆除“5”、“6”端接線，突加給定電壓，用慢掃描示波器觀察輸出電壓的變化規(guī)律，改變調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)及反饋電容，觀察輸出電壓的變化。反饋電容由外接電容箱改變數(shù)值。2)電流調(diào)節(jié)器(ACR)的調(diào)試：將給定直接加到ACR輸入端，ACR和給定Ug掛箱接地連在一起，DZS（零速封鎖器）的扭子開關(guān)扳向“解除”，其輸出接到ACR的封鎖孔上。合上MCL-03電源開關(guān)，面板上部的電壓指示數(shù)顯窗亮，通過(guò)直鍵開關(guān)可分別指示FBS、ASR、ACR的輸出電壓。數(shù)顯窗選擇直鍵開關(guān)撥至ACR檔。調(diào)整輸出正、限幅值。先將給定Ug直接加到Uct，電壓加到220V，調(diào)節(jié)給定使電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定值時(shí)計(jì)下給定電壓，按照此數(shù)值來(lái)調(diào)節(jié)ACR的正給定。調(diào)整輸出正，負(fù)限幅值?！?”“10”端接MEL-11掛箱，使調(diào)節(jié)器為PI調(diào)節(jié)器，加入一定的輸入電壓，調(diào)節(jié)正、限幅電位器，使所限數(shù)值與計(jì)下的相等。測(cè)定輸入輸出特性。將反饋網(wǎng)絡(luò)中的電容短接（“9”，“10”端短接），使調(diào)節(jié)器為P調(diào)節(jié)器，向調(diào)節(jié)器輸入端逐漸加入正負(fù)電壓，測(cè)出相應(yīng)的輸出電壓，直至輸出限幅值，并畫出曲線。觀察PI特性。拆除“9”，“10”端短接線，突加給定電壓，用慢掃描示波器觀察輸出電壓的變化規(guī)律，改變調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)及反饋電容，觀察輸出電壓的變化。反饋電容可由外接電容箱改變數(shù)值。3)DPT、DPZ電平檢測(cè)器的調(diào)試：（1）測(cè)定轉(zhuǎn)矩極性鑒別器（DPT）的環(huán)寬，要求環(huán)寬為0.4V-0.6V，記錄高電平值，調(diào)節(jié)RP使環(huán)寬對(duì)稱縱坐標(biāo)。具體方法：（a）調(diào)節(jié)給定Ug，使DPT的“1”腳得到約0.3V電壓，調(diào)節(jié)電位器RP，使“2”端輸出從“1”變?yōu)椤?”。（b）調(diào)節(jié)負(fù)給定，從0V起調(diào)，當(dāng)DPT的“2”端從“0”變?yōu)椤?”時(shí)，檢測(cè)DPZ的“1”端應(yīng)為-0.3V左右，否則應(yīng)調(diào)整電位器，使“2”端電平變化時(shí)，“1”端電壓大小基本相等。（2）測(cè)定零電流檢測(cè)器（DPZ）的環(huán)寬，要求環(huán)寬也為0.4V-0.6V，調(diào)節(jié)RP，使回環(huán)向縱坐標(biāo)軸右側(cè)偏離0.1V-0.2V。具體方法：（如下）（a）調(diào)節(jié)給定Ug，使DPZ的“1”端為0.7V左右，調(diào)節(jié)電位器RP，使“2”端輸出從“1”變?yōu)椤?”。（b）減小給定，當(dāng)“2”端電壓從“0”變?yōu)椤?”時(shí)，“1”端電壓在0.1V-0.2V范圍內(nèi)，否則應(yīng)繼續(xù)調(diào)節(jié)電位器RP。4）反號(hào)器（AR）的調(diào)試：測(cè)定輸入輸出比例，輸入端加+5V電壓，調(diào)節(jié)RP，使輸出端為-5V。、5）邏輯控制器（DLC）的調(diào)試：測(cè)試時(shí)的階越信號(hào)可從給定器得到，將DPT輸出接UM，將DPZ輸出接UI，共地。調(diào)試方法：（a）給定電壓順時(shí)針到底，Ug輸出約為12V。（b）檢測(cè)DPZ輸出應(yīng)為高電平（10V以上），此時(shí)上下?lián)軇?dòng)MCL-01中的G（給定）部分S2開關(guān)，Ubif、Ublr的輸出應(yīng)為高、低電平變化，同時(shí)用示波器觀察DLC的“5”，應(yīng)出現(xiàn)脈沖，用萬(wàn)用表測(cè)量，“3”與“Ubif”，“4”與“Ublr”等電位。（c）把DPZ的“2”與DLC的“2”連線斷開，DLC的“2”接地，此時(shí)撥動(dòng)開關(guān)S2，Ubif、Ublr的輸出無(wú)變化。測(cè)試邏輯功能，列出真值表，真值表符合下表：輸入U(xiǎn)m110001Ui100100輸出Uz（Ubif）000111Uf（Ublr）111000連接主回路并對(duì)其進(jìn)行檢查和調(diào)試：未上主電源之前，檢查晶閘管脈沖是否正常工作，給定電源有顯示，脈沖選擇指示燈為“窄”，DZS開關(guān)扳向封鎖，用示波器觀察單雙脈沖空，應(yīng)由均勻，幅值相同單雙脈沖；相序的檢查，用萬(wàn)用表檢查Ublf，Ublr的電壓，應(yīng)一為高電平，一味低電平。將電路各部分連接完整，測(cè)量數(shù)據(jù)將給定Ug直接加到Uct，測(cè)量其開環(huán)機(jī)械特性，調(diào)節(jié)滑線變阻器改變負(fù)載電流，記錄電流表實(shí)數(shù)和電機(jī)轉(zhuǎn)速5組填表。將電路連接成閉環(huán)控制，測(cè)其正、反轉(zhuǎn)時(shí)的機(jī)械特性，調(diào)節(jié)滑線變阻器改變負(fù)載電流，記錄電流表實(shí)數(shù)和電機(jī)轉(zhuǎn)速5組填表。將給定電壓分別加到+5V、-5V，從額定轉(zhuǎn)速開始降低給定電壓，每隔0.5V測(cè)一次，共測(cè)六組。實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析：開環(huán)機(jī)械特性側(cè)得數(shù)據(jù)：（UUV=220V）I（A）0.3940.4500.5000.6000.700N（r/min）14001388136613341290閉環(huán)機(jī)械特性測(cè)得數(shù)據(jù)：（UUV=220V）（正轉(zhuǎn)）I（A）0.3820.4500.5000.6000.700N（r/min）14001402140213991398（閉環(huán)控制特性測(cè)得數(shù)據(jù)（R=900歐、UUV=220V）：（正轉(zhuǎn)）U（V）5.004.504.003.503.002.50N（r/min）140012631024984844704【結(jié)論】（結(jié)果）1、對(duì)系統(tǒng)開環(huán)時(shí)機(jī)械特性測(cè)得數(shù)據(jù)表明：沒(méi)有調(diào)速系統(tǒng)時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速隨負(fù)載電流得增大明顯降低。2、當(dāng)系統(tǒng)閉環(huán)控制時(shí)，由上測(cè)得比環(huán)機(jī)械特性數(shù)據(jù)可以看出，電機(jī)的轉(zhuǎn)速在負(fù)載電流改變時(shí)基本不變，保持額定轉(zhuǎn)速。3、當(dāng)系統(tǒng)閉環(huán)控制時(shí)，由給定電壓Ug可以對(duì)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)良好控制。4、通過(guò)上面對(duì)結(jié)論可以看出，邏輯無(wú)環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電機(jī)的可靠控制。既保證了三相整流橋的無(wú)環(huán)流，也實(shí)現(xiàn)了在負(fù)載變化時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速基本不變的控制?！拘〗Y(jié)】我們?cè)谶@五天之內(nèi)基本完成了整個(gè)系統(tǒng)的連接、調(diào)試、查錯(cuò)、測(cè)取數(shù)據(jù)等任務(wù)。但在實(shí)踐中也出現(xiàn)許多問(wèn)題：首先是對(duì)理論知識(shí)掌握的不夠牢固