礦大電氣工程課程實訓(xùn)講義

1、課程實訓(xùn)內(nèi)容實驗一 SPWM和SVPWM調(diào)制方法仿真研究1實驗二 SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性實驗6實驗三邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)實驗8實驗一SPWM和SVPWM調(diào)制方法仿真研究1 實驗?zāi)康模?）學(xué)習(xí)使用MATLAB軟件進(jìn)行電力電子變流控制系統(tǒng)仿真；（2）理解正弦脈寬調(diào)制(SPWM)技術(shù)的原理；（3）理解電壓空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)(SVPWM)的基本原理；2 實驗器材計算機(jī)；MATLAB仿真軟件。3 實驗原理（1）正弦波脈寬調(diào)制技術(shù)（SPWM）原理SPWM是最常用的一種調(diào)制方法，SPWM信號是通過用三角載波信號和正弦信號相比較的方法產(chǎn)生，當(dāng)改變正弦參考信號的幅值時，脈寬隨

2、之改變，從而改變了主回路輸出電壓的大小。當(dāng)改變正弦參考信號的頻率時，輸出電壓的頻率即隨之改變。SPWM調(diào)制方式的特點是半個周期內(nèi)脈沖中心線等距、脈沖等幅，調(diào)節(jié)脈沖的寬度，使各脈沖面積之和與正弦波下的面積成正比例，因此，其調(diào)制波形接近于正弦波。在實際運用中對于三相逆變器，是由一個三相正弦波發(fā)生器產(chǎn)生三相參考信號，與一個公用的三角載波信號相比較，而產(chǎn)生三相調(diào)制波。如圖1所示。圖1 正弦波脈寬調(diào)制法（2）電壓空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)（SVPWM）原理SPWM常用于變頻調(diào)速控制系統(tǒng)，經(jīng)典的SPWM控制主要目的是使變頻器的輸出電壓盡量接近正弦波，并未關(guān)注輸出的電流波形。而矢量控制的最終目的是得到圓形的旋轉(zhuǎn)磁

3、場，這樣就要求變頻器輸出的電流波形接近正弦波。鎖定得到圓形的旋轉(zhuǎn)磁場這一目標(biāo)，SVPWM控制技術(shù)利用逆變器各橋臂開關(guān)控制信號的不同組合，使逆變器的輸出電壓空間矢量的運行軌跡盡可能接近圓形。SVPWM是從電動機(jī)的角度出發(fā)，著眼于使電機(jī)獲得幅值恒定的圓形磁場。圖2所示為PWM逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及等效開關(guān)模型。逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 等效開關(guān)模型圖2 PWM逆變器電路電壓源型逆變器常采用導(dǎo)通型。用分別標(biāo)記三個橋臂的狀態(tài)，規(guī)定當(dāng)上橋臂器件導(dǎo)通時橋臂狀態(tài)為1，下橋臂導(dǎo)通時橋臂狀態(tài)為0，當(dāng)3個橋臂的功率開關(guān)管變化時，就會得到種開關(guān)模式，每種開關(guān)模式對應(yīng)一個電壓矢量，矢量的幅值為；有兩種開關(guān)模式對應(yīng)的電壓矢量幅值為

4、零，稱為零矢量。例如：在某一時刻，設(shè)V1，V2，V3管處于開通狀態(tài)，即，設(shè)為三相對稱負(fù)載，各開關(guān)管的開通電阻均相等，則逆變器的等效電路為：圖3時逆變器的等效電路圖這樣，很容易就能得到該瞬時時刻的相電壓： (1)將其在靜止坐標(biāo)系中表示出來，如圖4所示：圖4電壓矢量圖其中，U是合成的電壓矢量，在兩相靜止坐標(biāo)系（坐標(biāo)系）下，利用相電壓合成電壓矢量的表達(dá)式：(2)其中，為三相靜止坐標(biāo)系向兩相靜止坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的變換系數(shù)，變換分為基于等功率的坐標(biāo)變換和基于等量的坐標(biāo)變換，這里選擇等量的坐標(biāo)變換，則，式(2)即為：(3)將式(1)的具體數(shù)值代入上式，則有：(4)這樣就得到了開關(guān)狀態(tài)下的電壓矢量，按照同樣的方法

5、分析另外7種開關(guān)狀態(tài)，可以分別得到每種開關(guān)狀態(tài)所對應(yīng)的電壓矢量，總結(jié)為表1所示。表1 逆變器的不同開關(guān)狀態(tài)對應(yīng)的空間矢量表相電壓矢量表達(dá)式矢量標(biāo)號A相B相C相00000000010100111001011101110000觀察上表可知，三相VSR逆變器在不同的開關(guān)組合時的交流側(cè)電壓可用一個模為的空間電壓矢量在復(fù)平面上表示出來，這樣就會得到8條空間矢量，如圖5所示。顯然觸發(fā)電路每給逆變器發(fā)一組觸發(fā)脈沖，就會在逆變器的交流側(cè)得到一個電壓矢量。SVPWM控制的最終目標(biāo)是獲得圓形的旋轉(zhuǎn)電壓矢量軌跡，在僅靠這8個電壓矢量而不采取任何其它辦法的情況下，就只能夠得到軌跡為正六邊形的旋轉(zhuǎn)電壓矢量。這與我們所追

6、求的圓形旋轉(zhuǎn)電壓矢量相差甚遠(yuǎn)，必須引入多個中間矢量以逼近圓形的電壓矢量軌跡，可以通過6個非零電壓矢量和2個零電壓矢量來合成我們所需要的中間矢量。雖然在同一時刻不可能存在兩種開關(guān)狀態(tài)，即不可能有兩個電壓矢量存在，但是若逆變器功率管的開關(guān)頻率比其輸出電壓的頻率高的多（100倍），每個電壓矢量作用的時間極短，則就可以用基本的電壓矢量來合成中間電壓矢量，以逼近圓形的電壓矢量軌跡。圖5 電壓矢量的空間分布與扇區(qū)分配4 預(yù)習(xí)要求（1）學(xué)習(xí)MATLAB軟件中Simulink仿真平臺在電力電子仿真領(lǐng)域的使用方法。（2）掌握SPWM調(diào)制方式與SVPWM調(diào)制方式的原理。5 思考題（1）SVPWM與SPWM相比有何

7、優(yōu)點？（2）SVPWM調(diào)制方式的開關(guān)頻率的選取對該調(diào)制方法有什么影響？6實驗內(nèi)容首先在MATLAB軟件中Simulink環(huán)境下搭建SPWM模塊，然后利用三相逆變器開環(huán)控制對SPWM模塊進(jìn)行驗證，逆變器輸出采用阻感負(fù)載。仿真電路逆變器主回路如圖6所示。SPWM模塊需學(xué)生獨立搭建。圖6基于SPWM的逆變電路系統(tǒng)開環(huán)仿真模型在完成SPWM調(diào)制方式模塊的搭建后，搭建SVPWM模塊，然后進(jìn)行仿真驗證。仿真模型如圖7所示，SVPWM模塊需學(xué)生獨立搭建。圖7 基于SVPWM的逆變電路系統(tǒng)開環(huán)仿真模型7實驗報告（1）簡要說明自己所搭建的調(diào)制模塊各部分功能；（2）根據(jù)仿真結(jié)果，給出逆變器交流側(cè)相電壓uAN波形；

8、（3）根據(jù)仿真結(jié)果，給出電阻負(fù)載端電壓ur波形；（4）根據(jù)仿真結(jié)果，給出逆變器交流側(cè)相電流i波形以及反映ur與相電流i之間相位關(guān)系的波形；8 注意事項要以理解SPWM以及SVPWM兩種調(diào)制方式的原理為前提，搭建相應(yīng)的仿真模塊。MATLAB所提供的Simulink是基于框圖的仿真平臺，其不斷擴(kuò)展的、內(nèi)容豐富的模塊庫，為電力電子系統(tǒng)的仿真提供了極大便利。仿真過程可能用到的模塊的名稱如下表2所示。元件模塊在的器件庫中的位置可根據(jù)元件名，通過搜索功能找到。表2 器件說明元件備注直流電壓源通過屬性設(shè)置電壓值電阻、電感、電容可根據(jù)其屬性設(shè)置，選擇使用電感，或電阻，或電容，或任意串聯(lián)組合方式。電壓表利用示波

9、器觀察電氣信號的波形，必須經(jīng)電壓表或電流表測量后才能觀察，示波器不能直接連接到電氣級回路中。電流表三相IGBT整流橋通過其屬性設(shè)置，選擇使用IGBT功率器件并設(shè)置其他基本參數(shù)SVPWM搭建推薦參考文獻(xiàn)：9c.html張健，賈曉霞，牛維等基于SVPWM變頻器的Matlab仿真及硬件實現(xiàn)電氣傳動自動化佘艷基于MATLAB/SIMULINK實現(xiàn)SVPWM算法仿真科教文匯(中旬刊)實驗二 SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性實驗1 實驗?zāi)康?1)掌握各種電力電子器件的工作特性。(2)掌握各器件對觸發(fā)信號的要求。2 實驗所需掛件及附件序號型號備注1DJK01 電源控制屏該控制屏包含“三相電

10、源輸出”等幾個模塊。2DJK06 給定及實驗器件該掛件包含“二極管”等幾個模塊。3DJK07 新器件特性實驗4DJK09 單相調(diào)壓與可調(diào)負(fù)載5萬用表自備3 實驗線路及原理將電力電子器件(包括SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT五種)和負(fù)載電阻R串聯(lián)后接至直流電源的兩端，由DJK06上的給定為新器件提供觸發(fā)電壓信號，給定電壓從零開始調(diào)節(jié)，直至器件觸發(fā)導(dǎo)通，從而可測得在上述過程中器件的V/A特性；圖中的電阻R用DJK09 上的可調(diào)電阻負(fù)載，將兩個90的電阻接成串聯(lián)形式，最大可通過電流為1.3A；直流電壓和電流表可從DJK01電源控制屏上獲得，五種電力電子器件均在DJK07掛箱上；直流電源

11、從電源控制屏的輸出接DJK09上的單相調(diào)壓器，然后調(diào)壓器輸出接DJK09上整流及濾波電路，從而得到一個輸出可以由調(diào)壓器調(diào)節(jié)的直流電壓源。實驗線路的具體接線如下圖所示：圖3-26 新器件特性實驗原理圖4 實驗內(nèi)容(1)晶閘管（SCR）特性實驗。(2)可關(guān)斷晶閘管（GTO）特性實驗。(3)功率場效應(yīng)管（MOSFET）特性實驗。(4)大功率晶體管（GTR）特性實驗。(5)絕緣雙極性晶體管（IGBT）特性實驗。5 預(yù)習(xí)要求閱讀電力電子技術(shù)教材中有關(guān)電力電子器件的章節(jié)。6 思考題各種器件對觸發(fā)脈沖要求的異同點？7 實驗方法(1)按圖3-26接線，首先將晶閘管（SCR）接入主電路，在實驗開始時，將DJK0

12、6上的給定電位器RP1沿逆時針旋到底，S1撥到“正給定”側(cè)，S2撥到“給定”側(cè)，單相調(diào)壓器逆時針調(diào)到底，DJK09上的可調(diào)電阻調(diào)到阻值為最大的位置；打開DJK06的電源開關(guān)，按下控制屏上的“啟動”按鈕，然后緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓器，同時監(jiān)視電壓表的讀數(shù)，當(dāng)直流電壓升到40V時，停止調(diào)節(jié)單相調(diào)壓器(在以后的其他實驗中，均不用調(diào)節(jié))；調(diào)節(jié)給定電位器RP1，逐步增加給定電壓，監(jiān)視電壓表、電流表的讀數(shù)，當(dāng)電壓表指示接近零（表示管子完全導(dǎo)通），停止調(diào)節(jié)，記錄給定電壓Ug調(diào)節(jié)過程中回路電流Id以及器件的管壓降Uv。UgIdUv(2)按下控制屏的“停止”按鈕，將晶閘管換成可關(guān)斷晶閘管（GTO），重復(fù)上述步驟，并記錄數(shù)

13、據(jù)。UgIdUv(3)按下控制屏的“停止”按鈕，換成功率場效應(yīng)管（MOSFET），重復(fù)上述步驟，并記錄數(shù)據(jù)。UgIdUv(4)按下控制屏的“停止”按鈕，換成大功率晶體管（GTR），重復(fù)上述步驟，并記錄數(shù)據(jù)。UgIdUv(5)按下控制屏的“停止”按鈕，換成絕緣雙極性晶體管（IGBT），重復(fù)上述步驟，并記錄數(shù)據(jù)。UgIdUv8 實驗報告根據(jù)得到的數(shù)據(jù)，繪出各器件的輸出特性。9 注意事項(1)可參考實驗六的注意事項 (1)。(2)為保證功率器件在實驗過程中避免功率擊穿，應(yīng)保證管子的功率損耗(即功率器件的管壓降與器件流過的電流乘積)小于8W。(3)為使GTR特性實驗更典型，其電流控制在0.4A以下。(

14、4)在本實驗中，完成的是關(guān)于器件的伏安特性的實驗項目，老師可以根據(jù)自己的實際需要調(diào)整實驗項目，如可增加測量器件的導(dǎo)通時間等實驗項目。實驗三 邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)實驗1 實驗?zāi)康?1)了解、熟悉邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的原理和組成。(2)掌握各控制單元的原理、作用及調(diào)試方法。(3)掌握邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試步驟和方法。(4)了解邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動態(tài)特性。2 實驗所需掛件及附件序號 型號備注1DJK01 電源控制屏該控制屏包含“三相電源輸出”等幾個模塊。2DJK02 晶閘管主電路3DJK02-1三相晶閘管觸發(fā)電路該掛件包含“觸發(fā)電路”、“正反橋功放”等幾個模

15、塊。4DJK04 電機(jī)調(diào)速控制實驗 I該掛件包含“給定”、“調(diào)節(jié)器I”、“調(diào)節(jié)器II”、“轉(zhuǎn)速變換”、“反號器”、“電流反饋與過流保護(hù)”等幾個模塊。5DJK04-1電機(jī)調(diào)速控制實驗II該掛件包含“轉(zhuǎn)矩極性檢測”、“零電平檢測”和“邏輯控制”等幾個模塊。6DJK08可調(diào)電阻、電容箱7DD03-3電機(jī)導(dǎo)軌、光碼盤測速系統(tǒng)及數(shù)顯轉(zhuǎn)速表8DJ13-1 直流發(fā)電機(jī)9DJ15 直流并勵電動機(jī)10D42三相可調(diào)電阻11慢掃描示波器自備12萬用表自備3 實驗線路及原理在此之前的晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)實驗，由于晶閘管的單向?qū)щ娦?，用一組晶閘管對電動機(jī)供電，只適用于不可逆運行。而在某些場合中，既要求電動機(jī)能正轉(zhuǎn)，同時

16、也能反轉(zhuǎn)，并要求在減速時產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩，加快制動時間。要改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)向有以下方法，一是改變電動機(jī)電樞電流的方向，二是改變勵磁電流的方向。由于電樞回路的電感量比勵磁回路的要小，使得電樞回路有較小的時間常數(shù)。可滿足某些設(shè)備對頻繁起動，快速制動的要求 。本實驗的主回路由正橋及反橋反向并聯(lián)組成，并通過邏輯控制來控制正橋和反橋的工作與關(guān)閉，并保證在同一時刻只有一組橋路工作,另一組橋路不工作，這樣就沒有環(huán)流產(chǎn)生。由于沒有環(huán)流,主回路不需要再設(shè)置平衡電抗器，但為了限制整流電壓幅值的脈動和盡量使整流電流連續(xù)，仍然保留了平波電抗器。該控制系統(tǒng)主要由“速度調(diào)節(jié)器”、“電流調(diào)節(jié)器”、“反號器”、“轉(zhuǎn)矩極性鑒別”、“

17、零電平檢測”、“邏輯控制”、“轉(zhuǎn)速變換”等環(huán)節(jié)組成。其系統(tǒng)原理框圖如圖5-10所示。正向啟動時，給定電壓Ug為正電壓，“邏輯控制”的輸出端Ulf為“0”態(tài)，Ulr為“1”態(tài)，即正橋觸發(fā)脈沖開通，反橋觸發(fā)脈沖封鎖，主回路“正橋三相全控整流”工作，電機(jī)正向運轉(zhuǎn)。當(dāng)Ug反向，整流裝置進(jìn)入本橋逆變狀態(tài)，而Ulf、Ulr不變，當(dāng)主回路電流減小并過零后，Ulf、Ulr輸出狀態(tài)轉(zhuǎn)換，Ulf為“1”態(tài)， Ulr為“0”態(tài)，即進(jìn)入它橋制動狀態(tài)，使電機(jī)降速至設(shè)定的轉(zhuǎn)速后再切換成反向電動運行;當(dāng)Ug=0時，則電機(jī)停轉(zhuǎn)。反向運行時，Ulf為“1”態(tài)，Ulr為“0”態(tài)，主電路“反橋三相全控整流”工作。圖5-11 邏輯無

18、環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)原理圖“邏輯控制”的輸出取決于電機(jī)的運行狀態(tài)，正向運轉(zhuǎn)，正轉(zhuǎn)制動本橋逆變及反轉(zhuǎn)制動它橋逆變狀態(tài)，Ulf為“0”態(tài)，Ulr為“1”態(tài)，保證了正橋工作，反橋封鎖；反向運轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)制動本橋逆變，正轉(zhuǎn)制動它橋逆變階段，則Ulf為“1”態(tài)，Ulr為“0”態(tài)，正橋被封鎖，反橋觸發(fā)工作。由于“邏輯控制”的作用，在邏輯無環(huán)流可逆系統(tǒng)中保證了任何情況下兩整流橋不會同時觸發(fā)，一組觸發(fā)工作時，另一組被封鎖，因此系統(tǒng)工作過程中既無直流環(huán)流也無脈動環(huán)流。在本實驗中DJK04上的“調(diào)節(jié)器I”做為“速度調(diào)節(jié)器”使用，“調(diào)節(jié)器II”做為“電流調(diào)節(jié)器”使用；若使用DD03-4不銹鋼電機(jī)導(dǎo)軌、渦流測功機(jī)及光碼盤

19、測速系統(tǒng)和D55-4智能電機(jī)特性測試及控制系統(tǒng)兩者來完成電機(jī)加載請詳見附錄相關(guān)內(nèi)容。4 實驗內(nèi)容(1)控制單元調(diào)試。(2)系統(tǒng)調(diào)試。3)正反轉(zhuǎn)機(jī)械特性n =f(Id)的測定。(4)正反轉(zhuǎn)閉環(huán)控制特性n =f(Ug)的測定。(5)系統(tǒng)動態(tài)特性的觀察。5 預(yù)習(xí)要求(1)閱讀電力拖動自動控制系統(tǒng)教材中有關(guān)邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的內(nèi)容，熟悉系統(tǒng)原理圖和邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的工作原理。(2)掌握邏輯控制器的工作原理及其在系統(tǒng)中的作用。6 思考題(1)邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)對邏輯控制有何要求?(2)思考邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)中“推”環(huán)節(jié)的組成原理和作用如何?7 實驗方法(1)邏輯無環(huán)流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試原則先

20、單元、后系統(tǒng)，即先將單元的參數(shù)調(diào)好，然后才能組成系統(tǒng)。先開環(huán)、后閉環(huán)，即先使系統(tǒng)運行在開環(huán)狀態(tài)，然后在確定電流和轉(zhuǎn)速均為負(fù)反饋后才可組成閉環(huán)系統(tǒng)。先雙閉環(huán)、后邏輯無環(huán)流，即先使正反橋的雙閉環(huán)正常工作，然后再組成邏輯無環(huán)流。先調(diào)整穩(wěn)態(tài)精度，后調(diào)動態(tài)指標(biāo)。(2)DJK02和DJK02-1上的“觸發(fā)電路”調(diào)試 打開DJK01總電源開關(guān)，操作“電源控制屏”上的“三相電網(wǎng)電壓指示”開關(guān)，觀察輸入的三相電網(wǎng)電壓是否平衡。將DJK01“電源控制屏”上“調(diào)速電源選擇開關(guān)”撥至“直流調(diào)速”側(cè)。用10芯的扁平電纜，將DJK02的“三相同步信號輸出”端和DJK02-1“三相同步信號輸入”端相連,打開DJK02-1電

21、源開關(guān)，撥動 “觸發(fā)脈沖指示”鈕子開關(guān)，使“窄”的發(fā)光管亮。觀察A、B、C三相的鋸齒波，并調(diào)節(jié)A、B、C三相鋸齒波斜率調(diào)節(jié)電位器（在各觀測孔左側(cè)），使三相鋸齒波斜率盡可能一致。將DJK04上的“給定”輸出Ug直接與DJK02-1上的移相控制電壓Uct相接，將給定開關(guān)S2撥到接地位置（即Uct=0），調(diào)節(jié)DJK02-1上的偏移電壓電位器，用雙蹤示波器觀察A相同步電壓信號和“雙脈沖觀察孔” VT1的輸出波形，使=150°(注意此處的表示三相晶閘管電路中的移相角，它的0°是從自然換流點開始計算，而單相晶閘管電路的0°移相角表示從同步信號過零點開始計算，兩者存在相位差，前

22、者比后者滯后30°)。適當(dāng)增加給定Ug的正電壓輸出，觀測DJK02-1上“脈沖觀察孔”的波形，此時應(yīng)觀測到單窄脈沖和雙窄脈沖。用8芯的扁平電纜，將DJK02-1面板上“觸發(fā)脈沖輸出”和“觸發(fā)脈沖輸入”相連，使得觸發(fā)脈沖加到正反橋功放的輸入端。將DJK02-1面板上的Ulf端接地，用20芯的扁平電纜，將DJK02-1的“正、反橋觸發(fā)脈沖輸出”端和DJK02“正、反橋觸發(fā)脈沖輸入”端相連，分別將DJK02正橋和反橋觸發(fā)脈沖的六個開關(guān)撥至“通”，觀察正橋VT1VT6和反橋VT1'VT6'的晶閘管的門極和陰極之間的觸發(fā)脈沖是否正常。(3)控制單元調(diào)試 移相控制電壓Uct調(diào)節(jié)范

23、圍的確定直接將DJK04“給定”電壓Ug接入DJK02-1移相控制電壓Uct的輸入端，“三相全控整流”輸出接電阻負(fù)載R，用示波器觀察Ud的波形。當(dāng)給定電壓Ug由零調(diào)大時，Ud將隨給定電壓的增大而增大，當(dāng)Ug超過某一數(shù)值時，此時Ud接近為輸出最高電壓值Ud，一般可確定“三相全控整流”輸出允許范圍的最大值為Udmax=0.9Ud，調(diào)節(jié)Ug使得“三相全控整流”輸出等于Udmax，此時將對應(yīng)的Ug的電壓值記錄下來，Uctmax= Ug，即Ug的允許調(diào)節(jié)范圍為0Uctmax。如果我們把輸出限幅定為Uctmax的話，則“三相全控整流”輸出范圍就被限定，不會工作到極限值狀態(tài)，保證六個晶閘管可靠工作。記錄Ug

24、于下表中：UdUdmax=0.9 UdUctmax=Ug將給定退到零，再按“停止”按鈕，結(jié)束步驟。調(diào)節(jié)器的調(diào)零將DJK04中“調(diào)節(jié)器I”所有輸入端接地，再將DJK08中的可調(diào)電阻120K接到“調(diào)節(jié)器I”的“4”、“5”兩端，用導(dǎo)線將“5”、“6”短接，使“調(diào)節(jié)器I”成為P (比例)調(diào)節(jié)器。用萬用表的毫伏檔測量調(diào)節(jié)器I“7”端的輸出，調(diào)節(jié)面板上的調(diào)零電位器RP3，使之輸出電壓盡可能接近于零。將DJK04中“調(diào)節(jié)器II”所有輸入端接地，再將DJK08中的可調(diào)電阻13K接到“調(diào)節(jié)器II”的“8”、“9”兩端，用導(dǎo)線將“9”、“10”短接，使“調(diào)節(jié)器II”成為P（比例）調(diào)節(jié)器。用萬用表的毫伏檔測量調(diào)節(jié)

25、器II的“11”端，調(diào)節(jié)面板上的調(diào)零電位器RP3，使之輸出電壓盡可能接近于零。調(diào)節(jié)器正、負(fù)限幅值的調(diào)整把“調(diào)節(jié)器I”的“5”、“6”短接線去掉，將DJK08中的可調(diào)電容0.47uF接入“5”、“6”兩端，使調(diào)節(jié)器成為PI (比例積分)調(diào)節(jié)器，將“調(diào)節(jié)器I”的所有輸入端的接地線去掉，將DJK04的給定輸出端接到調(diào)節(jié)器I的“3”端，當(dāng)加+5V的正給定電壓時，調(diào)整負(fù)限幅電位器RP2，使之輸出電壓為-6V；當(dāng)調(diào)節(jié)器輸入端加-5V的負(fù)給定電壓時，調(diào)整正限幅電位器RP1，使之輸出電壓為+6V。把“調(diào)節(jié)器II”的“9”、“10”短接線去掉，將DJK08中的可調(diào)電容0.47uF接入“9”、“10”兩端，使調(diào)節(jié)

26、器成為PI（比例積分）調(diào)節(jié)器，將“調(diào)節(jié)器II”的所有輸入端的接地線去掉，將DJK04的給定輸出端接到調(diào)節(jié)器II的“4”端。當(dāng)加+5V的正給定電壓時，調(diào)整負(fù)限幅電位器RP2，使之輸出電壓盡可能接近于零；當(dāng)調(diào)節(jié)器輸入端加-5V的負(fù)給定電壓時，調(diào)整正限幅電位器RP1，使調(diào)節(jié)器的輸出正限幅為Uctmax?！稗D(zhuǎn)矩極性鑒別”的調(diào)試“轉(zhuǎn)矩極性鑒別”的輸出有下列要求:電機(jī)正轉(zhuǎn)，輸出UM為“1”態(tài)。電機(jī)反轉(zhuǎn)，輸出UM為“0”態(tài)。將DJK04中的給定輸出端接至DJK04-1的“轉(zhuǎn)矩極性鑒別”的輸入端，同時在輸入端接上萬用表以監(jiān)視輸入電壓的大小，示波器探頭接至“轉(zhuǎn)矩極性鑒別”的輸出端，觀察其輸出高、低電平的變化?！?/p>

27、轉(zhuǎn)矩極性鑒別”的輸入輸出特性應(yīng)滿足圖1-27a所示要求，其中Usr1=-0.25V，Usr2=+0.25V?！傲汶娖綑z測”的調(diào)試其輸出應(yīng)有下列要求:主回路電流接近零，輸出UI為“1”態(tài)。主回路有電流，輸出UI為“0”態(tài)。其調(diào)整方法與“轉(zhuǎn)矩極性鑒別”的調(diào)整方法相同，輸入輸出特性應(yīng)滿足圖1-27b所示要求，其中Usr1=0.2V，Usr2=0.6V?！胺刺柶鳌钡恼{(diào)試A、調(diào)零（在出廠前反號器已調(diào)零，如果零漂比較大的話，用戶可自行將掛件打開調(diào)零），將反號器輸入端“1”接地，用萬用表的毫伏檔測量“2”端，觀察輸出是否為零，如果不為零，則調(diào)節(jié)線路板上的電位器使之為最小值。B、測定輸入輸出的比例，將反號器輸

28、入端“1”接“給定”，調(diào)節(jié)“給定”輸出為5V電壓，用萬用表測量“2”端，輸出是否等于-5V電壓，如果兩者不等，則通過調(diào)節(jié)RP1使輸出等于負(fù)的輸入。再調(diào)節(jié)“給定”電壓使輸出為-5V電壓，觀測反號器輸出是否為5V?！斑壿嬁刂啤钡恼{(diào)試測試邏輯功能，列出真值表，真值表應(yīng)符合下表：輸入UM110001UI100100輸出UZ（U）000111UF（U）111000調(diào)試方法：A、首先將“零電平檢測”、“轉(zhuǎn)矩極性鑒別”調(diào)節(jié)到位，符合其特性曲線。給定接“轉(zhuǎn)矩極性鑒別”的輸入端，輸出端接“邏輯控制”的Um?！傲汶娖綑z測”的輸出端接“邏輯控制”的UI,輸入端接地。B、將給定的RP1、RP2電位器順時針轉(zhuǎn)到底，將S

29、2打到運行側(cè)。C、將S1打到正給定側(cè)，用萬用表測量“邏輯控制”的“3”、“6”和“4”、“7”端，“3”、“6”端輸出應(yīng)為高電平，“4”、“7”端輸出應(yīng)為低電平，此時將DJK04中給定部分S1開關(guān)從正給定打到負(fù)給定側(cè)，則“3”、“6”端輸出從高電平跳變?yōu)榈碗娖?，?”、“7”端輸出也從低電平跳變?yōu)楦唠娖?。在跳變的過程中的“5”，此時用示波器觀測應(yīng)出現(xiàn)脈沖信號。D、將“零電平檢測”的輸入端接高電平，此時將DJK04中給定部分S1開關(guān)來回扳動，“邏輯控制”的輸出應(yīng)無變化。轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)和電流反饋系數(shù)的整定直接將給定電壓Ug接入DJK02-1上的移相控制電壓Uct的輸入端，整流橋接電阻負(fù)載，測量負(fù)載電

30、流和電流反饋電壓，調(diào)節(jié)“電流反饋與過流保護(hù)”上的電流反饋電位器RP1，使得負(fù)載電流Id=l.3A時，“電流反饋與過流保護(hù)”的“2”端電流反饋電壓Ufi=6V，這時的電流反饋系數(shù)=Ufi/Id= 4.615V/A。直接將“給定”電壓Ug接入DJK02-1移相控制電壓Uct的輸入端，“三相全控整流”電路接直流電動機(jī)作負(fù)載，測量直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速反饋電壓值，調(diào)節(jié)“轉(zhuǎn)速變換”上的轉(zhuǎn)速反饋電位器RP1，使得n =150Orpm時，轉(zhuǎn)速反饋電壓Ufn=-6V，這時的轉(zhuǎn)速反饋系數(shù) =Ufn/n =0.004V/(rpm)。(4)系統(tǒng)調(diào)試根據(jù)圖5-11接線，組成邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速實驗系統(tǒng)，首先將控制電

31、路接成開環(huán)（即DJK02-1的移相控制電壓Uct由DJK04的“給定”直接提供），要注意的是Ulf,Ulr不可同時接地，因為正橋和反橋首尾相連，加上給定電壓時，正橋和反橋的整流電路會同時開始工作，造成兩個整流電路直接發(fā)生短路，電流迅速增大，要么DJK04上的過流保護(hù)報警跳閘，要么燒毀保護(hù)晶閘管的保險絲，甚至還有可能會燒壞晶閘管。所以較好的方法是對正橋和反橋分別進(jìn)行測試：先將DJK02-1的Ulf接地，Ulr懸空，慢慢增加DJK04的“給定”值，使電機(jī)開始提速，觀測“三相全控整流”的輸出電壓是否能達(dá)到250V左右（注意：這段時間一定要短，以防止電機(jī)轉(zhuǎn)速過高導(dǎo)致電刷損壞）；正橋測試好后將DJK02-1的Ulr接地，Ulf懸空，同樣慢慢增加DJK04的給定電壓值，使電機(jī)開始提速，觀測整流橋的輸出電壓