實(shí)驗(yàn)四雙閉環(huán)可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)

1、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告題 目學(xué) 院專 業(yè)班 級(jí)學(xué) 號(hào)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師完成日期 年 月 日實(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?1 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熟悉直流 PWM 專用集成電路 SG3525 的組成、功能與工作原理。 3熟悉 H 型 PWM 變換器的各種控制方式的原理與特點(diǎn)。 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。 二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1PWM 控制器 SG3525 性能測(cè)試。 2控制單元調(diào)試。 3系統(tǒng)開(kāi)環(huán)調(diào)試。 4系統(tǒng)閉環(huán)調(diào)試 5系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)特性測(cè)試。 6H 型 PWM 變換器不同控制方式時(shí)的性能測(cè)試。 三實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的組成

2、和工作原理 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 610 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，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（Silicon General）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、可靠及使用方便 靈活，大大簡(jiǎn)化了脈寬調(diào)制器的設(shè)計(jì)及調(diào)試，故獲得

3、廣泛使用。 四實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器 1教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏。 2NMCL10A 組件。 4NMEL-03組件。 5NMEL18D組件。 6電機(jī)導(dǎo)軌及測(cè)功機(jī)。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 7F）。 3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改變接線時(shí)，必須先按下主控制屏總電源開(kāi)關(guān)的

4、“斷開(kāi)”紅色按鈕，同時(shí)使系統(tǒng)的給定為零。 6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。 7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 采用 MCL10A 組件 1SG3525 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，使方波的占空比為 50%(觀 測(cè)示波器中測(cè)量正脈寬、負(fù)脈寬時(shí)間值)。 （3）用導(dǎo)線將“G（給定）”的“1”和“U

5、PW（脈寬調(diào)制器）”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)測(cè)試 在上述實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，分別獎(jiǎng)?wù)?、?fù)給定均調(diào)到零，連接UPW的2”端和“DLD”的“1”端，通過(guò)示波器同時(shí)觀察“DLD”的“1”和“2”端的輸出波形。（2）同一橋臂上下管子驅(qū)動(dòng)信號(hào)死區(qū)時(shí)間測(cè)試 若分別將“隔離驅(qū)動(dòng)”的 G 和主回路的 G 相連，可以用示波器分別測(cè)到 VVT1.GS和 VVT2.GS 以及 VVT3.GS 和 VVT4.GS 的死區(qū)時(shí)間： 3開(kāi)環(huán)系統(tǒng)調(diào)試 (1)電流反饋系數(shù)的調(diào)試 a將正、負(fù)給定均調(diào)到零，合上主控制屏電源開(kāi)關(guān)，接通直流電機(jī)勵(lì)磁電源。

6、b調(diào)節(jié)正給定，電機(jī)開(kāi)始起動(dòng)轉(zhuǎn)速達(dá) 1400r/min .c調(diào)節(jié)測(cè)功機(jī)給電動(dòng)機(jī)加載，直至電動(dòng)機(jī)的電樞電流為1A。d調(diào)節(jié)“FBA”的電流反饋電位器，用萬(wàn)用表測(cè)量“9”端電壓達(dá) 2V 左右。4系統(tǒng)靜特性測(cè)試 （1）機(jī)械特性的測(cè)定 NMCL-18D的S2 開(kāi)關(guān)打向“給定”，S1 開(kāi)關(guān)扳向上，逆時(shí)針調(diào)整NMCL-18D的RP1電位器到底。合上主電路電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器旋鈕，使Uuv、Uvw、Uwu為220V，逐漸增加給定電壓Ug,使電動(dòng)機(jī)啟動(dòng) 、升速，調(diào)節(jié)Ug使電機(jī)空載轉(zhuǎn)速n0=1200 r/min，再調(diào)節(jié)測(cè)功機(jī)加載，記測(cè)取78點(diǎn)，讀取出電機(jī)轉(zhuǎn)速n，電機(jī)電樞電流Id，可測(cè)出系統(tǒng)正轉(zhuǎn)時(shí)的靜特性曲線 n=f（I

7、d） 。T1(NM)00.100.200.300.350.400.450.50Id(A)Ud(V)n(r/min)斷開(kāi)主電源，S1 開(kāi)關(guān)打向下至“負(fù)給定”。合上主電路電源，逐漸增加給定電壓Ug,使電動(dòng)機(jī)啟動(dòng) 、升速，調(diào)節(jié)Ug使電機(jī)空載轉(zhuǎn)速n0=1200 r/min，再調(diào)節(jié)測(cè)功機(jī)加載，記測(cè)取78點(diǎn)，讀取出電機(jī)轉(zhuǎn)速n，電機(jī)電樞電流Id，可測(cè)出系統(tǒng)反轉(zhuǎn)時(shí)的靜特性曲線 n=f（Id）。T1(NM)00.100.200.300.350.400.450.50Id(A)Ud(V)n(r/min)5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） 突加額定負(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) MCL-03 的 ACR 的第“1”端 轉(zhuǎn)速波形的觀察可通過(guò) MCL-03 的 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)，列出SG3525的各項(xiàng)性能參數(shù)、邏輯延時(shí)時(shí)間、同一橋臂驅(qū)動(dòng)信號(hào)死區(qū)時(shí)間、啟動(dòng)限流繼電器吸合時(shí)的直流電壓值等。2列出開(kāi)環(huán)機(jī)械特性數(shù)據(jù)。3列出閉環(huán)機(jī)械特性數(shù)據(jù)。 4畫(huà)出