三相晶閘管全控橋式整流直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告課程名稱 專業(yè)班級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 電氣與信息學(xué)院和諧 勤奮 求是 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核和成績(jī)?cè)u(píng)定辦法1 課內(nèi)實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)，嚴(yán)格按照該課程教學(xué)大綱中明確規(guī)定的比重執(zhí)行。實(shí)驗(yàn)成績(jī)不合格者，不能參加課程考試，待補(bǔ)做合格后方能參加考試。2 單獨(dú)設(shè)立的實(shí)驗(yàn)課考核按百分制評(píng)分，考核內(nèi)容應(yīng)包括基本理論、實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)。3 實(shí)驗(yàn)考核內(nèi)容包括：1）實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)；2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程（包括實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)記錄和實(shí)驗(yàn)態(tài)度、表現(xiàn)）；3）實(shí)驗(yàn)報(bào)告；權(quán)重分別為0.2 、0.4 、 0.4；原則上根據(jù)上述三個(gè)方面進(jìn)行綜合評(píng)定。學(xué)生未取得1）和2）項(xiàng)成績(jī)時(shí)，第3）項(xiàng)成績(jī)無(wú)效。4 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師應(yīng)嚴(yán)格按照

2、考核內(nèi)容分項(xiàng)給出評(píng)定成績(jī)，并及時(shí)批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告，給出綜合成績(jī)，反饋實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)诮處熓謨?cè)中有記載。實(shí)驗(yàn)報(bào)告主要內(nèi)容一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?二 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備三 實(shí)驗(yàn)原理四 實(shí)驗(yàn)步驟五 實(shí)驗(yàn)記錄及原始記錄六 數(shù)據(jù)處理及結(jié)論七 實(shí)驗(yàn)體會(huì)（可選項(xiàng)）注：1. 為了節(jié)省紙張，保護(hù)環(huán)境，便于保管實(shí)驗(yàn)報(bào)告，統(tǒng)一采用A4紙，實(shí)驗(yàn)報(bào)告建議雙面打?。ㄕ牟捎盟误w五號(hào)字）或手寫,右側(cè)裝訂。2. 實(shí)驗(yàn)類別指驗(yàn)證、演示、綜合、設(shè)計(jì)、創(chuàng)新（研究）、操作六種類型實(shí)驗(yàn)。3. 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)：是指為了使學(xué)生鞏固課程基本理論知識(shí)而開(kāi)設(shè)的強(qiáng)調(diào)演示和證明，注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果（事實(shí)、概念或理論）的實(shí)驗(yàn)。4. 綜合性實(shí)驗(yàn)：是指實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及本課程

3、的綜合知識(shí)或本課程相關(guān)的課程知識(shí)的實(shí)驗(yàn)。5. 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)：是指給定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求和?shí)驗(yàn)條件，由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并加以實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)題目直流電動(dòng)機(jī)雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)時(shí)間 年 月 日 實(shí)驗(yàn)類別 驗(yàn)證 同組人數(shù) 成 績(jī)指導(dǎo)教師簽字：一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、理解雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理和保護(hù)環(huán)節(jié)的作用；2、掌握雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)各單元的聯(lián)接；3、學(xué)會(huì)雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試、性能分析和故障排除。二、實(shí)驗(yàn)電路和工作原理1、主電路見(jiàn)圖1。2、整流變壓器及同步變壓器電路見(jiàn)圖2。3、S3B三相集成觸發(fā)電路見(jiàn)圖3。4、電流調(diào)節(jié)器和速度調(diào)節(jié)器見(jiàn)圖4。圖1圖2圖3 圖4 圖中運(yùn)放器U1B構(gòu)成的電路

4、為電流調(diào)節(jié)器，它是在比例積分調(diào)節(jié)器的基礎(chǔ)上，增加了一個(gè)510K的反饋電阻，有利電流環(huán)的穩(wěn)定。它輸出電壓的極性為正，8.2V穩(wěn)壓管為正向限幅。3.3K電位器整定增益，470電阻為防止增益過(guò)大。 圖中運(yùn)放器U1A構(gòu)成的電路為速度調(diào)節(jié)器，它是比例積分調(diào)節(jié)器與慣性調(diào)節(jié)器的綜合，也是為了增加緩沖作用和速度環(huán)的穩(wěn)定。它輸出電壓的極性為負(fù)，8.2V穩(wěn)壓管為反向限幅，其給定電壓為08V。在運(yùn)放器輸入端還設(shè)置了一個(gè)由-12V電壓、2M和5.1K電阻組成的分壓電路，提供一個(gè)-0.03V負(fù)偏置電壓，以防止干擾信號(hào)引起誤動(dòng)動(dòng)作。 圖中運(yùn)放器U1C為反相器（輸出電壓極性為負(fù)），它與8.2V穩(wěn)壓管，2K電阻及+12V電源

5、為觸發(fā)電路提供08.2V的給定電壓。 圖中I1、I2和I3為三相電流互感器的輸出，它們經(jīng)三相橋式整流后，成為電流反饋的直流信號(hào)。68電位器整定電流信號(hào)電壓，使電樞電流Id=1.0A時(shí)，UI= 0.15V（±75mv）。此信號(hào)經(jīng)阻容濾波后，送往運(yùn)放器U2A的輸入端，U2A為一慣性調(diào)節(jié)器，它輸出的電流信號(hào)的極性為正，與速度調(diào)節(jié)器輸出的負(fù)極性電壓比較，構(gòu)成負(fù)反饋，送往電流調(diào)節(jié)器。 與此同時(shí)，由慣性調(diào)節(jié)器輸出的電流信號(hào)，還送往由運(yùn)放器U2B構(gòu)成的比較器的（+）端，去與由+12V電源、15K及RP8電阻構(gòu)成的基準(zhǔn)電壓（比較器的（-）端）去進(jìn)行比較。（此基準(zhǔn)電壓代表截至電流的數(shù)值）。當(dāng)電流信號(hào)大

6、于基準(zhǔn)電壓（意味著電流超過(guò)了截至電流）時(shí)，則比較器立即輸出飽和電壓（+11V）（正極性），送往電流調(diào)節(jié)器輸入端，導(dǎo)致電流調(diào)節(jié)器使電流迅速下降，從而起到電流截至保護(hù)作用（作用時(shí)間僅為10ms），（否則為100 ms）。而且U2B還有自鎖作用（由二極管及2K電阻構(gòu)成的正反饋）。若不斷開(kāi)電源，排除故障，系統(tǒng)不會(huì)工作。由上述分析可見(jiàn)，由U2A構(gòu)成的為電流負(fù)反饋環(huán)節(jié)，起限流作用；而由U2B構(gòu)成的為電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)，起過(guò)電流保護(hù)作用。 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的示意圖如圖5所示。圖5 轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)框圖由圖可見(jiàn)，速度和電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)是由速度調(diào)節(jié)器ASR和電流調(diào)節(jié)器ACR串接后分成兩級(jí)去進(jìn)行控制的，

7、即由ASR去“驅(qū)動(dòng)”ACR，再由ACR去“驅(qū)動(dòng)”觸發(fā)器。電流環(huán)為內(nèi)環(huán)，速度環(huán)為外環(huán)。ASR和ACR在調(diào)節(jié)過(guò)程中起著各自不同的作用：A、電流調(diào)節(jié)器ACR的作用：穩(wěn)定電流，使電流保持在IdUsim的數(shù)值上。從而： 依靠ACR的調(diào)節(jié)作用，可限制最大電流，IdUsim，式中為電流反饋系數(shù)，Usim為電流調(diào)節(jié)器給定電壓的最大值，調(diào)節(jié)RP4,即可調(diào)節(jié)Usim的大小。亦即調(diào)節(jié)最大電流Idm的數(shù)值。 當(dāng)電網(wǎng)波動(dòng)時(shí)，ACR維持電流不變的特性，使電網(wǎng)電壓的波動(dòng)，幾乎不對(duì)轉(zhuǎn)速產(chǎn)生影響。B、速度調(diào)節(jié)器ASR的作用：穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，使轉(zhuǎn)速保持在n Usn a的數(shù)值上。式中Usn為轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的給定電壓，a為轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)，因此在

8、負(fù)載變化（或參數(shù)變化或各環(huán)節(jié)產(chǎn)生擾動(dòng)）而使轉(zhuǎn)速出現(xiàn)偏差時(shí)，則靠ASR的調(diào)節(jié)作用來(lái)消除速度偏差，保持轉(zhuǎn)速恒定。式中Usn為速度調(diào)節(jié)器的給定電壓，調(diào)節(jié)RP1，即可調(diào)節(jié)Usn的大小，亦即調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的大??；a為轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)，整定RP6，即可整定 a的數(shù)值，整定a是為了整定Usn為最大時(shí)的轉(zhuǎn)速（通常為額定轉(zhuǎn)速）。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、高自GDKS-4型（或5型）實(shí)驗(yàn)裝置單元（10）+（11）+（14）+（15）+（16）2、直流電機(jī)機(jī)組3、可變電阻器（200、2A）4、雙蹤示波器5、萬(wàn)用表四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)步驟1、 對(duì)雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試時(shí)，要列出調(diào)試大綱，調(diào)試的順序大致是：先單元，后系統(tǒng)；先控制回路，后

9、主電路；先檢驗(yàn)保護(hù)環(huán)節(jié)，后投入運(yùn)行；通電調(diào)試時(shí)，先電阻負(fù)載，后電機(jī)負(fù)載；先調(diào)內(nèi)環(huán)（電流環(huán)），后調(diào)外環(huán)（速度環(huán)）；對(duì)PI調(diào)節(jié)器，一般先將反饋電容短接，或與反饋RC并高值電阻200K 2M（此系統(tǒng)已并聯(lián)高值電阻）。調(diào)試時(shí)，加給定電壓，要從低到高，逐步加大，開(kāi)始時(shí)，可先加13額定值（此處為3V左右）；要從空載輕載額定負(fù)載，逐步增大）。2、 這里采取先實(shí)驗(yàn)（七），后實(shí)驗(yàn)（八），基本上體現(xiàn)了上述原則，因此本實(shí)驗(yàn)是在電力電子實(shí)驗(yàn)（七）的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，所以要首先完成實(shí)驗(yàn)（七）的全部接線和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上：再切斷供電電源。加入電流調(diào)節(jié)器與速度調(diào)節(jié)器（單元10）；以單元10的輸出電壓UC，取代原先的給定電源

10、；對(duì)單元10，加上±12V電壓及公共線，在給定電壓處，接入RP1輸出的US電壓。在I1、I2和I3處接入電流反饋信號(hào)；在Ufn 接入由直流機(jī)組輸出的轉(zhuǎn)速負(fù)反饋信號(hào)Un注意其極性，應(yīng)將（-）端接Ufn，（+）端接地；從而完成單元（10）的聯(lián)線，并接上±12V電源。3、 電流環(huán)的調(diào)試與整定。由于電流負(fù)反饋與電流截止負(fù)反饋會(huì)相互作用，所以要分別加以整定。事實(shí)上，只有當(dāng)前者失效后，后者才起作用；所以，還是先調(diào)電流負(fù)反饋環(huán)節(jié)，調(diào)好后折去，再調(diào)電流截止負(fù)反饋。待兩個(gè)分別都調(diào)試好以后，再同時(shí)接上去。下面分別介紹如下： 先以200（2A）的變阻器（R）作負(fù)載，并置滑動(dòng)觸點(diǎn)于電阻為最大值，串

11、入電流表（2A檔）（單元7），然后接在主電路輸出端。 轉(zhuǎn)速負(fù)反饋電壓Ufn暫不接入。調(diào)節(jié)RP1，使給定輸入一個(gè)很小的電壓（1.5V左右），使速度調(diào)節(jié)器（U1A1*）輸出為負(fù)限幅值（-8.2V左右）。 電流負(fù)反饋環(huán)節(jié)整定。<1> 調(diào)節(jié)RP4輸出（-2.6V）左右。<2> 調(diào)節(jié)負(fù)載電阻RId=1.2IN=1.2A（取IN=1.0A）<3> 調(diào)節(jié)RP6UI100mv。（UI為RP6兩端電壓）<4> 調(diào)節(jié)RP7Ufi2.5V.( Ufi為U2A輸出)<5> 將Ufi接入U(xiǎn)1B輸入端，再適當(dāng)整定RP4與RP7，使Id保持1.2A。<6&g

12、t; 在上述過(guò)程中，可同時(shí)調(diào)節(jié)負(fù)載電阻，使Id=1.2IN=1.2A保持不變。（整定畢） 電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)的整定。<1> 保持RP4與RP7位置不變。<2> 在U1B輸入端折去Ufi信號(hào)。<3> 調(diào)節(jié)負(fù)載電阻RId=1.5IN=1.5×1.0A1.5A。<4> 測(cè)量U2A輸出，此時(shí)Ufi約為4.0V左右。<5> 調(diào)節(jié)RP8使分壓處電位U0Ufi（ U0Ufi）。（U0為電位器RP8上端電位）<6> 將U0接入U(xiǎn)2B反相輸入端51 K電阻處。<7> 將Ufi接入在U2B正相輸入端2K處。<8&g

13、t; 調(diào)節(jié)RP8使U2B處于翻轉(zhuǎn)邊緣（翻轉(zhuǎn)時(shí)，輸出由0V+11V）。<9> 將U2B輸出接入U(xiǎn)1B輸入端，控制電路應(yīng)截止。（整定畢）4、速度環(huán)的調(diào)試與整定。 將直流電動(dòng)機(jī)電樞串100變阻器（作啟動(dòng)電阻），串接在直流穩(wěn)壓電源上，（開(kāi)機(jī)前，使電壓為最小，以防啟動(dòng)時(shí)沖擊電流過(guò)大），然后逐步加大電壓（由0V90V），使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速（1000Vmin）。 將測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出Un（12V左右）接到圖8-1的接線端（注意極性），調(diào)節(jié)RP2，使分壓后的輸出Ufn=7.5V左右。至此測(cè)速反饋環(huán)節(jié)整定完畢。 將直流電動(dòng)機(jī)取代變阻器作主電路負(fù)載（機(jī)組光電測(cè)速裝置接220V交流電源，渦流裝置電源接

14、單相調(diào)壓器）。 先將RP1調(diào)至最低（OV），再一次檢查各單元之間的聯(lián)線有無(wú)差錯(cuò)，若正確無(wú)誤，且接線牢靠，則接通電源。 調(diào)試時(shí)，先調(diào)電流環(huán)。即先以Us代替速度調(diào)節(jié)器輸出（此時(shí)速度調(diào)節(jié)器不接入）。調(diào)節(jié)Us，使電動(dòng)機(jī)加速，并穩(wěn)定運(yùn)行。若有振蕩，則可減少電流調(diào)節(jié)器增益（調(diào)節(jié)RP5）或調(diào)節(jié)電流反饋信號(hào)的大?。ㄕ{(diào)節(jié)RP7），使UfI與電流調(diào)節(jié)器的給定信號(hào)（由RP4調(diào)節(jié)）相匹配。 待電流環(huán)整定后，再接入速度調(diào)節(jié)器。給定電壓Us在0V8V之間可調(diào)，觀察系統(tǒng)運(yùn)行是否正常，有無(wú)振蕩，轉(zhuǎn)速能否調(diào)節(jié)。電壓、電流波形是否正常。若接入速度調(diào)節(jié)器后，出現(xiàn)振蕩，則可適當(dāng)減少速度調(diào)節(jié)器增益（調(diào)節(jié)RP3），或調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速反饋信號(hào)的大

15、?。ㄕ{(diào)節(jié)RP2），使Ufn與Us相匹配。 若系統(tǒng)運(yùn)行正常，電動(dòng)機(jī)的電壓、電流波形見(jiàn)圖6。圖65、機(jī)械特性測(cè)定 電機(jī)在一定的電壓下（如Ud=90V），先通過(guò)渦流制動(dòng)裝置（調(diào)節(jié)交流調(diào)壓器，電壓由0100V）加載，然后再適當(dāng)增加機(jī)械制動(dòng)力。使電機(jī)電流分別為空載，0.3A,0.5A,0.7A，0.9A和1.1A，同時(shí)記錄下對(duì)應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)速。Ud90V電機(jī)電流Id(A)空載0.30.50.70.91.1電機(jī)轉(zhuǎn)速n(rmin) 調(diào)節(jié)RP1，使電機(jī)電壓分別為Ud70V，Ud50V，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，并記錄下有關(guān)數(shù)據(jù)。6、記錄下，Ud90V、Ud=70V及Ud50V時(shí)，不同負(fù)載時(shí)的電壓與電流波形。五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、實(shí)驗(yàn)（七）所列的注意事項(xiàng)；2、對(duì)指導(dǎo)書中的敘述仔細(xì)閱讀，認(rèn)真領(lǐng)會(huì)，寫好調(diào)試大綱與實(shí)驗(yàn)步驟；3、要逐步調(diào)試，發(fā)現(xiàn)問(wèn)