《運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

《運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)．轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的調(diào)試（1）調(diào)節(jié)ASR的輸出限幅值將ASR接成PI調(diào)節(jié)器（即5，6端接電容,可預(yù)置7μ），將Ug接到ASR的1端，零速封鎖(DZS)的3端接到ASR的4端，零速封鎖開(kāi)關(guān)打到“解除”。接通“低壓直流電源”，增加給定，調(diào)節(jié)ASR的RP1,RP2,使ASR的輸出限幅值為±5V給定調(diào)到0，斷開(kāi)“低壓直流電源”。3．主電路接線按圖1接線。將電流表串聯(lián)到電樞回路中，直流電動(dòng)機(jī)接上勵(lì)磁,。直流發(fā)電機(jī)接上勵(lì)磁，發(fā)電機(jī)電樞并入1800Ω變阻器，電阻調(diào)到最大，然后再斷開(kāi)電阻與發(fā)電機(jī)的一個(gè)端子的連線，使其開(kāi)路，即電動(dòng)機(jī)空載。將Ublf接地。4.開(kāi)環(huán)機(jī)械特性的測(cè)試（1）斷開(kāi)Ug到ASR的連線,將Ug直接接至Uct,Ug調(diào)至0,給定打到“正給定”。（2）檢查：給定電位器應(yīng)在在0位上，勵(lì)磁電源開(kāi)關(guān)應(yīng)合上，發(fā)電機(jī)的電阻應(yīng)斷開(kāi)，變阻器的旋鈕逆時(shí)針旋到最大。（3）打開(kāi)轉(zhuǎn)速計(jì)（4）接通“低壓直流電源”，按下主電路電源的“閉合”按鈕，此時(shí)電動(dòng)機(jī)應(yīng)不轉(zhuǎn)。如果此時(shí)電動(dòng)機(jī)慢速旋轉(zhuǎn)，說(shuō)明觸發(fā)電路的零位調(diào)得不準(zhǔn)。慢慢調(diào)節(jié)偏移電壓電位器，使轉(zhuǎn)速恰好為0。接勵(lì)磁電源接勵(lì)磁電源直流電流表接勵(lì)磁電源G1800Ω嚴(yán)禁將變阻器的電阻調(diào)到0L+-UdId圖1主電路UblfUblf（5）慢慢增加加給定信號(hào),同時(shí)密切觀察電流表和轉(zhuǎn)速計(jì),(電流不得超過(guò)電動(dòng)機(jī)的額定電流1.1A),此時(shí),轉(zhuǎn)速應(yīng)慢慢上升.(如果電流超過(guò)了0.2A,電動(dòng)機(jī)仍不轉(zhuǎn),此時(shí)應(yīng)立即將給定調(diào)到0,斷開(kāi)電源,檢查電動(dòng)機(jī)是否加上了勵(lì)磁.)。將轉(zhuǎn)速調(diào)到1600r/min,記錄整流裝置輸出電壓Ud,輸出電流Id以及被測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n。填入表1第一列。(6)迅速接入發(fā)電機(jī)的負(fù)載電阻，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的電流應(yīng)略有增加，調(diào)節(jié)變阻器旋鈕，慢慢減小負(fù)載電阻（即加大電動(dòng)機(jī)的負(fù)載），密切觀察電流表，在空載至額定負(fù)載的范圍內(nèi)測(cè)取7～8點(diǎn)，讀取整流裝置輸出電壓Ud,輸出電流Id以及被測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n。填入表1。（7）將給定電位器逆時(shí)針旋到頭（Ug=0），切斷主電路電源和控制電路電源。表2-1開(kāi)環(huán)機(jī)械特性的測(cè)試Id(A)0.30.40.50.60.70.80.9Ud(V)n(r/min)5．轉(zhuǎn)速負(fù)反饋無(wú)靜差調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試與系統(tǒng)靜特性研究++-+-+-15V++TG+C1~G+-圖2單閉環(huán)系統(tǒng)原理圖-15V+15V（1）反饋系數(shù)和反饋極性的確定a.斷開(kāi)Ug到ASR的連線,將Ug直接接至Uct,Ug調(diào)至0,給定打到“正給定”。將轉(zhuǎn)速計(jì)的“轉(zhuǎn)速輸出”接到FSB(速度變換器)的1、2端斷開(kāi)直流發(fā)電機(jī)的負(fù)載電阻（即直流電動(dòng)機(jī)空載）合上“低壓直流電源”，合上勵(lì)磁電源開(kāi)關(guān)，合上主控制屏的綠色按鈕開(kāi)關(guān)。慢慢調(diào)節(jié)給定旋鈕，電動(dòng)機(jī)空載起動(dòng)，同時(shí)密切觀察電流表和轉(zhuǎn)速計(jì)（如果電流達(dá)到了0.2A時(shí),電動(dòng)機(jī)仍不轉(zhuǎn),此時(shí)應(yīng)立即將給定調(diào)到0,斷開(kāi)電源,檢查電動(dòng)機(jī)是否加上了勵(lì)磁.）使轉(zhuǎn)速達(dá)到1600r/min,用萬(wàn)用表測(cè)量FBS的3、4端的輸出電壓，調(diào)節(jié)FBS上的電位器RP使3、4端的輸出電壓等于2V，同時(shí)記下電壓的極性，此時(shí)應(yīng)該3端為正，4端為負(fù)（若極性不對(duì)，應(yīng)對(duì)換1、2兩端的接線），以保證組成轉(zhuǎn)速負(fù)反饋。將給定旋鈕逆時(shí)針旋到0，切斷主電源和控制電路電源。(2)組成閉環(huán)將ASR的5、6端接MEL——11電容器，可預(yù)置7μF，使ASR成為PI(比例—積分)調(diào)節(jié)器。ASR的RP3、RP4逆時(shí)針旋到頭。斷開(kāi)G(給定)和Uct的連接線，將Ug接到ASR的給定輸入端（1端），給定打到“負(fù)給定”，ASR的輸出（3端）接至Uct。接入轉(zhuǎn)速負(fù)反饋，組成閉環(huán)系統(tǒng)：FSB的3端接ASR的2端，F(xiàn)SB的4端接地。檢查：給定應(yīng)在在0位上，勵(lì)磁電源應(yīng)合上，發(fā)電機(jī)的電阻應(yīng)斷開(kāi)，變阻器的旋鈕逆時(shí)針旋到最大。接通控制電路電源和主電路電源，慢慢增加給定Ug，將Ug調(diào)到2V,讀取轉(zhuǎn)速表，看看是否為1600r/min,若不對(duì)，應(yīng)微調(diào)FBS的電位器RP，直到轉(zhuǎn)速指示為1600r/min。(3)靜特性測(cè)試：a.記錄Ug=2V空載時(shí)的電樞電流Id，整流裝置輸出電壓Ud,以及被測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n。填入下表2第一列。b.迅速接入發(fā)電機(jī)的負(fù)載電阻(1800Ω)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的電流應(yīng)略有增加，調(diào)節(jié)變阻器旋鈕，慢慢減小負(fù)載電阻（即加大電動(dòng)機(jī)的負(fù)載），密切觀察電流表（電流不得超過(guò)1.1A,最好不要超過(guò)1A），在空載至額定負(fù)載的范圍內(nèi)測(cè)取7～8點(diǎn)，讀取整流裝置輸出電壓Ud,輸出電流Id以及被測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n，填入表2。表2轉(zhuǎn)速負(fù)反饋無(wú)靜差調(diào)速系統(tǒng)的系統(tǒng)靜特性測(cè)試Id(A)0.30.40.50.60.70.80.9Ud(V)n(r/min)（13）測(cè)試完畢后，將給定旋鈕旋到0，斷開(kāi)主電路電源及控制電路電源。將發(fā)電機(jī)的負(fù)載電阻斷開(kāi)。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1．簡(jiǎn)述轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)α的整定步驟。2．繪制實(shí)驗(yàn)所得開(kāi)環(huán)機(jī)械特性及閉環(huán)靜特性曲線，并進(jìn)行分析、比較。實(shí)驗(yàn)三雙閉環(huán)晶閘管不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．加深對(duì)雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)原理的理解，掌握系統(tǒng)組成及各主要單元部件的原理和調(diào)試方法。2．掌握雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試原則和調(diào)試步驟，提高綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，提高實(shí)際動(dòng)手操作能力。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．各控制單元調(diào)試。2．電流反饋系數(shù)及轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)的整定。3．按照雙閉環(huán)系統(tǒng)的調(diào)試原則進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。4．系統(tǒng)靜特性和動(dòng)特性的測(cè)試。三、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成及工作原理圖1雙閉環(huán)晶閘管不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)由電流和轉(zhuǎn)速兩個(gè)調(diào)節(jié)器綜合調(diào)節(jié)，由于調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)的主要量為轉(zhuǎn)速，故轉(zhuǎn)速環(huán)作為主環(huán)放在外面，電流環(huán)作為副環(huán)放在里面，這樣可抑制電網(wǎng)電壓波動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)速的影響，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的組成原理圖如圖1。圖1系統(tǒng)工作時(shí)，先給電動(dòng)機(jī)加勵(lì)磁，改變給定電壓的大小即可方便地改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。ASR，ACR均有限幅環(huán)節(jié)，ASR的輸出作為ACR的給定，利用ASR的輸出限幅可達(dá)到限制起動(dòng)電流的目的，ACR的輸出作為移相觸發(fā)電路的控制電壓，利用ACR的輸出限幅可達(dá)到限制和的目的。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1．MCL系列教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏。2．MCL-31組件。3．MCL—33組件或MCL—53組件。4．MEL-11掛箱。5．MCL—03三相可調(diào)電阻。6.電機(jī)導(dǎo)軌及測(cè)速發(fā)電機(jī)、直流發(fā)電機(jī)M01。7．直流電動(dòng)機(jī)M03。8．雙蹤示波器。9．萬(wàn)用表五、注意事項(xiàng)1．三相主電源連線時(shí)需注意，不可接錯(cuò)相序。2．電源開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，過(guò)流保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)的發(fā)光二極管可能會(huì)亮，只需按下對(duì)應(yīng)的“復(fù)位”按鈕即可。3．系統(tǒng)開(kāi)環(huán)連接時(shí)，不允許突加給定信號(hào)Ug起動(dòng)電機(jī)。4．起動(dòng)電機(jī)時(shí)，需把發(fā)電機(jī)的外接電阻斷開(kāi)，以免帶負(fù)載起動(dòng)。5．改變接線時(shí)，必須先切斷電源，同時(shí)使系統(tǒng)的給定為零。6．進(jìn)行閉環(huán)調(diào)試時(shí)，若電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)最高速且不可調(diào)，應(yīng)檢查轉(zhuǎn)速反饋的極性是否接錯(cuò)，緊急時(shí)候，直接斷開(kāi)總電源開(kāi)關(guān)的“斷開(kāi)”紅色按鈕。7．雙蹤示波器的兩個(gè)探頭地線通過(guò)示波器外殼短接，故在使用時(shí)，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。8．電動(dòng)機(jī)起動(dòng)之前，一定要先加勵(lì)磁。9．觸發(fā)脈沖的觀測(cè)孔不得用導(dǎo)線與晶閘管的門(mén)極相連。六、實(shí)驗(yàn)方法及步驟（一）雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試原則(1)先部件，后系統(tǒng)：即先將各單元的特性調(diào)好，然后才能組成系統(tǒng)。(2)先開(kāi)環(huán)，后閉環(huán)：即使系統(tǒng)能正常開(kāi)環(huán)運(yùn)行，然后在確定電流和轉(zhuǎn)速均為負(fù)反饋時(shí)才可組成閉環(huán)系統(tǒng)。(3)先內(nèi)環(huán)，后外環(huán)：即先調(diào)試電流內(nèi)環(huán),然后調(diào)轉(zhuǎn)速外環(huán)。（二）系統(tǒng)部件的調(diào)試調(diào)試方法與實(shí)驗(yàn)一相同，現(xiàn)簡(jiǎn)述如下：觸發(fā)電路的調(diào)試：觀察觸發(fā)脈沖的相序：用示波器觀察MCL—33的六個(gè)脈沖觀察孔，應(yīng)有雙窄脈沖，且間隔均勻，幅值相同；1號(hào)孔的脈沖應(yīng)比2號(hào)孔超前60度，2號(hào)孔的脈沖應(yīng)比3號(hào)孔超前60度，……。若相序不對(duì)，應(yīng)首先調(diào)整相序。將Ug與Uct相連，給定電壓調(diào)到0，用雙蹤示波器同時(shí)觀察MCL-33板上的U相同步信號(hào)和1號(hào)孔觸發(fā)脈沖,調(diào)節(jié)偏移電壓電位器，使α略大于90°(注意:同步信號(hào)30°的點(diǎn)為自然換向點(diǎn),即α=0°的點(diǎn))。將Ublf接地，用示波器觀察每只晶閘管的控制極、陰極，應(yīng)有幅度為1～2V的雙脈沖。ASR的調(diào)試：將ASR接成PI調(diào)節(jié)器，并將其輸出限幅值調(diào)到±3V，RP3,RP4電位器逆時(shí)針旋到頭，使放大倍數(shù)最小。ACR的調(diào)試：(1)調(diào)整輸出正負(fù)限幅值“9”、“10”端接MEL-11掛箱電容（7μ），使調(diào)節(jié)器為PI調(diào)節(jié)器，加入一定的輸入電壓，調(diào)整正負(fù)限幅電位器，使輸出最大值為±5V。（2）調(diào)節(jié)ACR的比例放大倍數(shù)，使其在1左右。（三）電流環(huán)的調(diào)試1.電流環(huán)的開(kāi)環(huán)調(diào)試電流反饋極性及反饋系數(shù)β的確定：a.主電路按圖2接線。電動(dòng)機(jī)暫不加勵(lì)磁。b.控制電壓Uct由給定器Ug直接接入，Ug調(diào)在0位上，打到“正給定”LB1B2M圖2電流反饋系數(shù)的確定Idc.慢慢增加給定信號(hào)，密切注視電流表，將電流調(diào)到1.2A(即Idm=1.1IN=1.2A),用萬(wàn)用表的電壓檔測(cè)量“FBC+FA”單元的電流反饋信號(hào)端ILB1B2M圖2電流反饋系數(shù)的確定Id2.電流環(huán)的閉環(huán)調(diào)試（主電路如圖2）將ACR接成PI調(diào)節(jié)器,將電流反饋信號(hào)If接到ACR的1端，給定信號(hào)接到ACR的3端，ACR的輸出7端接Uct，電流環(huán)閉環(huán)。給定打到＂負(fù)給定＂，逆時(shí)針旋到０。接通控制電路電源和主電路電源，電動(dòng)機(jī)暫不加勵(lì)磁,慢慢增加給定信號(hào)（負(fù)給定），密切注視電流表，將電流調(diào)到1.2A，此時(shí)給定應(yīng)為-３V。如果該關(guān)系不正確且相差很大，說(shuō)明電流反饋系數(shù)β未整定好，此時(shí)應(yīng)再調(diào)整電流反饋電位器RP1(FBC+FA單元)，使其滿足上述關(guān)系。（四）系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)運(yùn)行及轉(zhuǎn)速反饋極性和反饋系數(shù)的確定主電路按圖3接線控制電壓Uct由給定器Ug直接接入，Ug調(diào)在0位上，打到“正給定”，直流發(fā)電機(jī)所接負(fù)載電阻Rg斷開(kāi)（即為空載）。將轉(zhuǎn)速計(jì)的“轉(zhuǎn)速輸出”接到FBS(速度變換器)的1、2端接通“勵(lì)磁電源”，接通“低壓直流電源”，閉合主電路電源。此時(shí)電動(dòng)機(jī)應(yīng)不轉(zhuǎn)。如果此時(shí)電動(dòng)機(jī)慢速旋轉(zhuǎn)，說(shuō)明觸發(fā)電路的零位調(diào)得不準(zhǔn)。慢慢調(diào)節(jié)偏移電壓電位器，使轉(zhuǎn)速恰好為0。接勵(lì)磁電源接勵(lì)磁電源直流電流表嚴(yán)禁將變阻器的電阻調(diào)到0接勵(lì)磁電源G1800ΩLB1B2Rg圖3主電路接線圖慢慢增加給定信號(hào)，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，使轉(zhuǎn)速達(dá)到1600rpm用萬(wàn)用表測(cè)量FBS的3、4端的輸出電壓，調(diào)節(jié)FBS上的電位器RP,使3、4端的輸出電壓為2V，同時(shí)記下電壓的極性，此時(shí)應(yīng)該3端為負(fù)，4端為正（若極性不對(duì)，應(yīng)對(duì)換1、2兩端的接線），以保證組成轉(zhuǎn)速負(fù)反饋。給定調(diào)到0，切斷電源。(五)雙閉環(huán)的調(diào)試1.調(diào)試方法（1）系統(tǒng)按圖4接線，組成雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。將給定打向正給定，并逆時(shí)針調(diào)到0；發(fā)電機(jī)與負(fù)載電阻先斷開(kāi)，即電動(dòng)機(jī)空載。（2）接通控制電路電源，合上勵(lì)磁電源，合上主電源（3）慢慢增加給定，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，觀察電流表和轉(zhuǎn)速計(jì)。若稍加給定，電機(jī)轉(zhuǎn)速即達(dá)最高速且調(diào)節(jié)Ug不可控，可能是反饋極性接反，或轉(zhuǎn)速負(fù)反饋根本沒(méi)加上。此時(shí)應(yīng)檢查原因。（4）將給定電壓調(diào)到2V，轉(zhuǎn)速應(yīng)在1600rpm左右，微調(diào)FBS(速度變換器)的電位器RP，使n=1600rpm.2．系統(tǒng)特性測(cè)試(1)閉環(huán)靜特性n=f(Id)的測(cè)定a．調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速給定電壓Ug，使電機(jī)空載轉(zhuǎn)速至1600r／min，記下此時(shí)的電流和轉(zhuǎn)速，填入下表第一列。b.接入發(fā)電機(jī)負(fù)載電阻Rg，慢慢調(diào)節(jié)變阻器，在空載至額定負(fù)載范圍內(nèi)分別記錄7—8點(diǎn)，可測(cè)出系統(tǒng)靜特性曲線n=f(Id)表1閉環(huán)靜特性的測(cè)定Id(A)0.30.50.60.70.80.9n(r/min)將給定電位器調(diào)到0，切斷電源。(2)閉環(huán)控制特性n=f(Ug)的測(cè)定a.電動(dòng)機(jī)空載，即將發(fā)電機(jī)的電阻斷開(kāi)。b.調(diào)節(jié)Ug，讀取轉(zhuǎn)速n，即可測(cè)出閉環(huán)控制特性n=f(Ug)，填入表2.表2閉環(huán)控制特性的測(cè)定Ug(V)0.40.81.21.62.0n(r/min)3．系統(tǒng)動(dòng)態(tài)波形的觀察用二蹤慢掃描示波器觀察動(dòng)態(tài)波形，用光線示波器記錄動(dòng)態(tài)波形。在不同的調(diào)節(jié)器參數(shù)下，觀察記錄下列動(dòng)態(tài)波形：(1)突加給定起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)電樞電流波形和轉(zhuǎn)速波形。(2)突加0.8A負(fù)載時(shí)，電動(dòng)機(jī)電樞電流波形和轉(zhuǎn)速波形。(3)突降負(fù)載時(shí)，電動(dòng)機(jī)電樞電流波形和轉(zhuǎn)速波形。注：電動(dòng)機(jī)電樞電流波形的觀察可通過(guò)ACR的第“1”端,轉(zhuǎn)速波形的觀察可通過(guò)ASR的第“1”端。七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫(huà)出閉環(huán)靜特性曲線，并計(jì)算靜差率。2．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫(huà)出閉環(huán)控制特性曲線。3．繪制由示波器記錄下來(lái)的動(dòng)態(tài)波形，并進(jìn)行分析。圖4閉環(huán)系統(tǒng)接線圖A圖4閉環(huán)系統(tǒng)接線圖A1800Ω嚴(yán)禁將電阻調(diào)到0實(shí)驗(yàn)四雙閉環(huán)可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．掌握雙閉環(huán)可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)的組成、原理及各主要單元部件的工作原理。2．掌握直流PWM專用集成電路SG3525的組成、功能及測(cè)試方法。3．掌握H型PWM變換器的組成和工作原理。4．掌握雙閉環(huán)可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試步驟、方法及參數(shù)的整定。5．學(xué)會(huì)系統(tǒng)的靜、動(dòng)態(tài)性能的測(cè)試方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．PWM控制器SG3525性能測(cè)試。2．各控制單元的調(diào)試。3．系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)調(diào)試。4．系統(tǒng)的閉環(huán)調(diào)試。5．系統(tǒng)靜態(tài)、動(dòng)態(tài)特性的測(cè)試。三、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的組成和工作原理TATAU-UiASRACRUPWDLDGDPWMFAGM＋＋TGM圖4-1雙閉環(huán)脈寬調(diào)速系統(tǒng)的原理圖在中小容量的直流傳動(dòng)系統(tǒng)中，采用自關(guān)斷器件的脈寬調(diào)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(yīng)用。雙閉環(huán)脈寬調(diào)速系統(tǒng)的原理框圖如圖4-1所示。圖中可逆PWM變換器主電路系采用MOSFET所構(gòu)成的H型結(jié)構(gòu)形式（圖4-2），UPW為脈寬調(diào)制器，DLD為邏輯延時(shí)環(huán)節(jié)，GD為MOS管的柵極驅(qū)動(dòng)電路，F(xiàn)A為瞬時(shí)動(dòng)作的過(guò)流保護(hù)。脈寬調(diào)制器UPW采用美國(guó)硅通用公司（SiliconGeneral）的第二代產(chǎn)品SG3525，這是一種性能優(yōu)良，功能全、通用性強(qiáng)的單片集成PWM控制器。由于它簡(jiǎn)單、可靠及使UVUVW413ABS1S3S2G1G2G3G4電流取樣A嚴(yán)禁將變阻器的電阻調(diào)到0接勵(lì)磁電源G1800ΩRg0043214132id2ULUsUsUAB112012id10Ub1T0Ub4ttttontUb2Ub31圖4-3雙極式PWM變換器電壓和電流波形=4\*DBNUM3四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1．MCL系列教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏。2．MCL—18組件或MCL—31組件。3．MCL—10A組件。4．MEL-11掛箱。5．MEL—03三相可調(diào)電阻。6．電機(jī)導(dǎo)軌及測(cè)速發(fā)電機(jī)、直流發(fā)電機(jī)M01。7．直流電動(dòng)機(jī)M03。8．雙蹤示波器。9．萬(wàn)用表。五、注意事項(xiàng)1．直流電動(dòng)機(jī)工作前，必須先加上直流激磁。2．接入ASR構(gòu)成轉(zhuǎn)速負(fù)反饋時(shí)，為了防止振蕩，可預(yù)先把ASR的RP3電位器逆時(shí)針旋到底，使調(diào)節(jié)器放大倍數(shù)最小，同時(shí)，ASR的“5”、“6”端接入可調(diào)電容（預(yù)置73．測(cè)取靜特性時(shí)，須注意主電路電流不許超過(guò)電機(jī)的額定值（1A）。4．系統(tǒng)開(kāi)環(huán)連接時(shí)，不允許突加給定信號(hào)Ug起動(dòng)電機(jī)。5．起動(dòng)電機(jī)時(shí)，發(fā)電機(jī)空載，以免帶負(fù)載起動(dòng)。6．改變接線時(shí)，必須先按下主控制屏總電源開(kāi)關(guān)的“斷開(kāi)”紅色按鈕，同時(shí)使系統(tǒng)的給定為零。7．雙蹤示波器的兩個(gè)探頭地線通過(guò)示波器外殼短接，故在使用時(shí)，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。8．實(shí)驗(yàn)時(shí)需要特別注意起動(dòng)限流電路的繼電器有否吸合，如該繼電器未吸合，進(jìn)行過(guò)流保護(hù)電路調(diào)試或進(jìn)行加負(fù)載試驗(yàn)時(shí)，就會(huì)燒壞起動(dòng)限流電阻。六、實(shí)驗(yàn)方法及步驟1．SG3525性能測(cè)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(diào)節(jié)RP2電位器，使方波的占空比(ton/T)為50%。（即為系統(tǒng)的零點(diǎn)，即給定為0時(shí)，方波占空比為50%，UAB=0）（3）用導(dǎo)線將給定單元“G”的“1”和脈寬調(diào)制器“UPW”的“3”相連，分別調(diào)節(jié)正負(fù)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(cè)試（1）邏輯延時(shí)時(shí)間的測(cè)試tt00ub2tdtdub1圖4-4死區(qū)延時(shí)時(shí)間示意圖在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，分別將正、負(fù)給定均調(diào)到零，用示波器觀察tt00ub2tdtdub1圖4-4死區(qū)延時(shí)時(shí)間示意圖（2）ASR和ACR的調(diào)試ASR的調(diào)試（方法同實(shí)驗(yàn)一、二）（a）反饋電位器RP3逆時(shí)針旋到底，使放大倍數(shù)最??；（b）“5”、“6”端接入MEL—11電容器，預(yù)置5～7μF；（c）調(diào)節(jié)RP1、RP2使輸出限幅為±2.5V。ACR的調(diào)試（方法同實(shí)驗(yàn)一、二）（a）反饋電位器RP3逆時(shí)針旋到底，使放大倍數(shù)最?。唬╞）“9”、“10”端接入MEL—11電容器，預(yù)置5～7μF；(c)ACR的輸出限幅值調(diào)到±3.5V。3．系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)調(diào)試（1）系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)運(yùn)行a.主電路按圖4-2接線，電動(dòng)機(jī)加勵(lì)磁，電動(dòng)機(jī)空載。b.分別將“隔離驅(qū)動(dòng)”的G端和主回路相應(yīng)的G相連c.將正、負(fù)給定均調(diào)到零，用導(dǎo)線將給定單元“G”的“1”和脈寬調(diào)制器“UPW”的“3”相連，d.接通直流電機(jī)勵(lì)磁電源,控制電路加電，主電路加電，此時(shí)電動(dòng)機(jī)應(yīng)不轉(zhuǎn)（若不對(duì)，說(shuō)明系統(tǒng)零點(diǎn)調(diào)得不準(zhǔn)，需重新調(diào)整）。e.分別調(diào)節(jié)正負(fù)給定旋鈕，觀察電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)是否正常（額定轉(zhuǎn)速為1600r/min）f.給定旋鈕調(diào)到0，斷開(kāi)主電路電源，斷開(kāi)控制電路電源。（2）電流反饋系數(shù)的調(diào)試a．電路接線同上，電動(dòng)機(jī)暫不加勵(lì)磁b．將正、負(fù)給定均調(diào)到零，合上主控制屏電源開(kāi)關(guān)。c．慢慢調(diào)節(jié)正給定，密切觀察電流表，使電流達(dá)到1A（不要超過(guò)1A），此時(shí)調(diào)節(jié)電流反饋“FBA”單元的電位器，使電流反饋電壓Ufi(“9”和“8”端)等于d．將給定調(diào)到0，斷開(kāi)主電路電源，斷開(kāi)控制電路電源。（3）速度反饋系數(shù)的調(diào)試電路接線同上，電動(dòng)機(jī)加上勵(lì)磁。轉(zhuǎn)速計(jì)的輸出接FBS的“1”、“2”端。b．將正、負(fù)給定均調(diào)到零，控制電路加電，主電路加電。c．慢慢調(diào)節(jié)正給定，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始升速，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到1600r/min，調(diào)節(jié)“FBS”的電位器RP1，使速度反饋電壓（FBS的“3”、“4d．將給定調(diào)到0，斷開(kāi)主電路電源，斷開(kāi)控制電路電源。（4）開(kāi)環(huán)機(jī)械特性的測(cè)試電路接線同上，電動(dòng)機(jī)加上勵(lì)磁。電動(dòng)機(jī)空載。加正給定，慢慢調(diào)節(jié)正給定旋鈕，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始升速，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到+1500r/min，記錄電動(dòng)機(jī)兩端電壓Ud,輸出電流Id以及被測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n。填入表1第一列。c.迅速接入發(fā)電機(jī)的負(fù)載電阻，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的電流應(yīng)略有增加，調(diào)節(jié)變阻器旋鈕，慢慢減小負(fù)載電阻（即加大電動(dòng)機(jī)的負(fù)載），密切觀察電流表，在空載至額定負(fù)載的范圍內(nèi)測(cè)取7～8點(diǎn)，測(cè)取輸出電流Id以及被測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n。填入表1。表1正轉(zhuǎn)開(kāi)環(huán)機(jī)械特性的測(cè)試Id(A)0.30.40.50.60.70.80.9n(r/min)d.正給定旋鈕旋到0，電動(dòng)機(jī)空載。e.加負(fù)給定,慢慢調(diào)節(jié)負(fù)給定旋鈕，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始升速，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到-1500r/min，記錄輸出電流Id以及被測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n。填入表2第一列。表2反轉(zhuǎn)開(kāi)環(huán)機(jī)械特性的測(cè)試Id(A)-0.3-0.4-0.5-0.6-0.7-0.8-0.9n(r/min)f.迅速接入發(fā)電機(jī)的負(fù)載電阻，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的電流應(yīng)略有增加，調(diào)節(jié)變阻器旋鈕，慢慢減小負(fù)載電阻（即加大電動(dòng)機(jī)的負(fù)載），密切觀察電流表，在空載至額定負(fù)載的范圍內(nèi)測(cè)取7～8點(diǎn)，測(cè)取輸出電流Id以及被測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n。填入表2。4．系統(tǒng)的閉環(huán)調(diào)試（1）電流環(huán)的閉環(huán)調(diào)試將電流環(huán)閉環(huán)，具體方法：將電流調(diào)節(jié)器接成PI調(diào)節(jié)器，給定信號(hào)接ACR的“3”端，電流反饋“FBA”的“9”接ACR的“1”端，F(xiàn)BA的“8”與ACR的地相連，ACR的輸出接UPW的“3”端,主電路不變。電動(dòng)機(jī)暫不加勵(lì)磁。“DZS”的“3”與ACR的“8”相連，“DZS”先打到“封鎖”接通電源，“DZS”打到“解除”，慢慢調(diào)節(jié)正給定，密切觀察電流表，使電流達(dá)到-1A，此時(shí)給定電壓應(yīng)為2.5V左右，若不對(duì)，應(yīng)檢查原因。若是因?yàn)殡娏鞣答佅禂?shù)未調(diào)好，則應(yīng)調(diào)節(jié)“FBA”的電位器RP1。給定調(diào)到0，斷開(kāi)主電路電源，斷開(kāi)控制電路電源。（2）轉(zhuǎn)速環(huán)的閉環(huán)調(diào)試a.按圖6-11a接線，組成雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。注意將電流反饋信號(hào)的地線與控制電路的地線相連。零速封鎖電路打到“封鎖”b.將給定打向正給定，并逆時(shí)針調(diào)到0；發(fā)電機(jī)與負(fù)載電阻先斷開(kāi)，即電動(dòng)機(jī)空載。接通控制電路電源，合上勵(lì)磁電源，合上主電源c.慢慢增加給定，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，觀察電流表和轉(zhuǎn)速計(jì)。若稍加給定，電機(jī)轉(zhuǎn)速即達(dá)最高速且調(diào)節(jié)Ug不可控，可能是反饋極性接反，或轉(zhuǎn)速負(fù)反饋根本沒(méi)加上。此時(shí)應(yīng)檢查原因。d.將給定電壓調(diào)到2V，轉(zhuǎn)速應(yīng)在1600rpm，若不對(duì)，微調(diào)FBS(速度變換器)的電位器RP，使n=1600rpm.e.給定調(diào)到0。將給定打到負(fù)給定，調(diào)節(jié)負(fù)給定電位器