逻辑无环流直流可逆调速系统课程设计

课程设计说明书

题目：逻辑无环流可逆直流调速系统设计

学号：

姓名：

指导教师：

日期： 2015年 6月

一、实验目的

1.了解并熟悉逻辑无环流可逆直流调速系统的原理和组成。

2.掌握各控制单元的原理，作用及调试方法。

3.掌握逻辑无环流可逆调速系统的调试步骤和方法。

4.了解逻辑无环流可逆调速系统的静特性和动态特性。

二、实验内容

1.控制单元调试。

2.系统调试。

3.正反转机械特性n=f（Id）的测定。

4.正反转闭环控制特性n=f（Id）的测定。

5.系统动态特性的观察。

三、实验设备

1.MCL-III教学实验台主控屏

2.MCL-32T组件、MCL-31组件、MCL-33组件、MCL-34组件、MCL-11组件

3.可调电阻器 900Ω/0.4A×2

4.电机导轨及测速发电机

5.直流电动机M03

6.直流发电机M01

7.双踪示波器

8.万用表

四、实验原理

无环流可逆调速系统可按实现无环流原理的不同而分为两大类：逻辑无环流系统和错位控制无环流系统。而错位无环流系统在目前的生产中应用很少，

逻辑无环流系统目前生产中应用最为广泛的可逆系统，当一组晶闸管工作时，用逻辑电路封锁另一组晶闸管的触发脉冲，使它完全处于阻断状态，确保两组晶闸管不同时工作，从根本上切断了环流的通路，这就是逻辑控制的无环流可逆系统，组成逻辑无环流可逆系统的思路是：任何时候只触发一组整流桥，另一组整流桥封锁，完全杜绝了产生环流的可能。

逻辑无环流系统的主回路由两组反并联的三相全控整流桥组成，由于没有环路，两组可控整流桥之间可省去限制环流的的均衡电抗器，电枢回路仅串接一个平坡电抗器。

控制系统主要由速度调节器ASR，电流调节器ACR，反号器AR，转矩极性鉴别器DPT，零电流检测器DPZ，无环流逻辑控制器DLC，触发器和电流变换器FBC，速度变换器FBS等组成。

正向启动时，给定电压Ug为正电压，无环流逻辑控制器的输出端Ubif为0态，Ubir为1态，既正桥触发脉冲开通，既反桥触发脉冲闭锁，主回路正组可控整流桥工作，电机正向运转。

减小给定时，Ug

反向运行时，Ubif为1态，Ubir为0态，主电路反组可控整流桥工作。

无环流逻辑控制器的输出取决于电机的运行状态，正向运转，正转制动本桥逆变及反转制动它桥逆变状态Ubif为0态，Ubir为1态，保证了正桥工作反桥封锁；反向运转，反转制动本桥逆变，正转制动它桥逆变阶段，则Ubif为1态，Ubir为0态，正桥被封锁，反桥触发工作。由于逻辑控制器的作用，在逻辑无环流可逆系统中保证了任何情况下两整流桥不会同时触发，一组触发工作时，另一组被封锁，因此系统工作过程中既无直流环流也无脉冲环流。

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五、注意事项

1.整流主电路与三相电源连接时，注意相序对应。

2.在主电路电源未接通时，调试触发电路，使之正常工作。

3.系统在电流开环情况下不允许突加给定快速启动电机，以防过电流。即在控制电压Uct=0时，接通主电路电源。然后逐渐增加Uct，使整流电路投入工作。

4.注意直流电机工作前必须先加有励磁。

5.发电机输出空载时理解为电机机械空载。

6.为防止系统振荡，可预先把ASR、ACR的RP3、RP4电位器左旋到底，使调节器放大倍数最小。

7.注意双踪示波器两个探头使用中的共地问题。

8.任何电路改接不能带电操作，必须首先按下主电路电源开关的红色“断开”按钮，确保人机安全。

六、实验方法

1、按图接线，触发电路检查及调试（主电路电源未接通）

依次打开实验台左侧的自动开关，控制屏左下方的中央锁控开关、低压直流开关。

此时设备应有正常的控制电压LED指示。

（1）同步电源相序，触发电路脉冲（正、反桥）检查。

（2）调节脉冲初始相位90度。

2、单元调试

（1）系统开环结构

整定转速反馈FBS输出为-5V。

整定电流反馈FBC输出为5V。

整定转速反馈：定UG回零，开通主电路电源，节给定UG，使电机空载（开路）转速至： n0=1500r/min。

调节发电机负载电阻Rd（右旋）在空载（开路）至额定负载（0.8A）。调节转速反馈强度整定电位器，使其反馈输出3、4端为+5V。

保持给定Ug不变，用万用表测取给定Ug 输出电压大小，作为Ugmax。

整定电流反馈：合上主电路电源缓慢增加给定电压Ug；时刻注意电机电枢电流变化至Id=1.5Ied时，调节FBC的RPI电位器使电流反馈输出为+5V。

（2）主电路未通电

调节ASR输出正负限幅为±5V。

调节ACR输出正负限幅为Ugmax+0.3及βmin=30°

主电路未通电分别加上足够大的正负给定电压（大于5V）对应调节ASR调节器的RP1，RP2正负限幅电位器，使“3”端输出电压正负限幅值为正负5V。

同上，调节ACR调节器的RP1，RP2电位器，使“7”端输出正，负限幅值为Ugmax+0.3V及-0.7V。

（3）主电路未通电

调节倒相器AR放大位数为1.

调节转矩极性鉴别器DPT回环特性对称于纵坐标环0.4~0.6.

调节零电流检测器DPZ回环特性纵坐标右侧偏移0.1V~0.2V(环宽0.4~0.6V)。测定输入输出比例，输入端加+5电压，调节RP使输出为-5V。

调节给定UG，使DPT的“1”脚得到的0.3V电压，调节电位器RP，使“2”端输出从“1”变为“0”

调节负给定，从0V起跳当DPT的“2”端从“0”变为“1”时检测DPZ的“1”端应为-0.3V左右；否则应调整电位器，使“2”端电平变化时，“1”端电压大小基本相等。

调节零电流检测器（DPZ）

调节给定Ug使DPZ得“1”端为0.7V左右，调节电位器RP使“2”端输出从

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