实验六 双闭环可逆直流脉宽调速系统.doc

实验3开环直流脉宽调速系统

一．实验目的

1．掌握开环直流脉宽调速系统的组成、原理及各主要单元部件的工作原理。
2．熟悉直流PWM专用集成电路SG3525的组成、功能与工作原理。
3．熟悉H型PWM变换器的各种控制方式的原理与特点。

二．实验内容

1．PWM控制器SG3525性能测试。
2．控制单元调试。
3．系统开环调试。
4．系统稳态、动态特性测试。
5．H型PWM变换器不同控制方式时的性能测试。

三．实验系统的组成和工作原理

在中小容量的直流传动系统中，采用自关断器件的脉宽调速系统比相控系统具有更多的优越性，因而日益得到广泛应用。
PWM变换器主电路系采用MOSFET所构成的H型结构形式，UPW为脉宽调制器，DLD为逻辑延时环节，GD为MOS管的栅极驱动电路，FA为瞬时动作的过流保护。
脉宽调制器UPW采用美国硅通用公司（SiliconGeneral）的第二代产品SG3525，这是一种性能优良，功能全、通用性强的单片集成PWM控制器。由于它简单、可靠及使用方便灵活，大大简化了脉宽调制器的设计及调试，故获得广泛使用。

=4\*DBNUM3四．实验设备及仪器

1．MCL系列教学实验台主控制屏。
2．MCL—31组件（适合MCL—Ⅲ）。
3．MCL—10组件或MCL—10A组件。
4．电机导轨及测速发电机、直流发电机M01。
5．直流电动机M03。
6．双踪示波器。

五．注意事项

1．直流电动机工作前，必须先加上直流激磁。
2．测取静特性时，须注意主电路电流不许超过电机的额定值（1A）。
3．系统开环连接时，不允许突加给定信号Ug起动电机（RP3，RP4调到零）。
4．改变接线时，必须先按下主控制屏总电源开关的“断开”红色按钮，同时使系统的给定为零。
5．双踪示波器的两个探头地线通过示波器外壳短接，故在使用时，必须使两探头的地线同电位（只用一根地线即可），以免造成短路事故。
6．实验时需要特别注意起动限流电路的继电器有否吸合，如该继电器未吸合，进行过流保护电路调试或进行加负载试验时，就会烧坏起动限流电阻。

六．实验方法

采用MCL—10组件
1．SG3525性能测试
分别连接“3”和“5”、“4”和“6”、“7”和“27”、“31”和“22”、“32”和“23”，将S2打向“通”，然后打开面板右下角的电源开关。
（1）用示波器观察“25”端的电压波形，记录波形的周期，幅度（需记录S1开关拨向“通”和“断”两种情况）
（2）S5开关打向“OV”,用示波器观察“30”端电压波形，调节RP2电位器，使方波的占空比为50％。
S5开关打向“给定”分别调节RP3、RP4，分别记录“30”端输出波形的最大占空比和最小占空比。
2．控制电路的测试——逻辑延时时间的测试
S5开关打向“给定”，用示波器观察“33”和“34”端的输出波形。并记录延时时间。
td=
3．开环系统调试
1）断开主电源，连接12-13，14-15，16-17，18-19。
2）接入直流电动机M03。将8、10引入到直流电动机的“电枢”绕组。将直流励磁电源引入直流电动机的“并励”。
3）将直流励磁电源引入直流发电机的“并励”，将直流发电机的“电枢”绕组两端接灯箱负载，注意在该回路中串联直流电流表，以测量id
4)将交流电源（线电压）引入到挂箱的“1”“2”两端。
5）S4开关扳向上“正给定”，同时逆时针调节RP3电位器到底，合上主电源。调节RP3电位器使电机转速逐渐升高，并达到1400r／min。
系统开环机械特性测定
使电机空载转速达1400r/min，改变直流发电机负载电灯个数（并联），在空载至最大负载范围内测取5个点，记录相应的转速n和直流发电机电流id。
n=1400r/min
n(r/min)id(A)调节RP3，使电机空载n=1000/min和n=500r/min，作同样的记录，可得到电机在中速和低速时的机械特性。
n=1000r/min
n(r/min)id(A)M(N.m)n=500r/min
n(r/min)id(A)M(N.m)
以下的实验方法针对MCL-10A组件：
1．SG3525性能测试
（1）用示波器观察“1”端的电压波形，记录波形的周期、幅度。
（2）用示波器观察“2”端的电压波形，调节RP2电位器，使方波的占空比为50%。
（3）用导线将“G”的“1”和“UPW”的“3”相连，分别调节正负给定，记录“2”端输出波形的最大占空比和最小占空比。
2．控制电路的测试--逻辑延时时间的测试
在上述实验的基础上，分别将正、负给定均调到零，用示波器观察“DLD”的“1”和“2”端的输出波形，并记录延时时间td=
3．开环系统调试
1）断开主电源，连接隔离电路的G1-G1，G2-G2，G3-G3，G4-G4
2）接入直