双闭环可逆直流脉宽调速系统实验详细.docx

双闭环可逆直流脉宽调速系统

一．实验目的

1．掌握双闭环可逆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。
4．掌握双闭环可逆直流脉宽调速系统的调试步骤、方法及参数的整定。

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．系统闭环调试
5．系统稳态、动态特性测试。
6．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
TA
U-
Ui

ASR
ACR
UPW
DLD

PWM
FA

GM

＋

＋
TG
M

图1—1双闭环脉宽调速系统的原理图
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。
双闭环脉宽调速系统的原理框图如图6—10所示。图中可逆PWM变换器主电路系采用IGBT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，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．NMCL系列教学实验台主控制屏。
2．NMCL—18组件
3．NMCL—31A组件
4．NMCL-22挂箱
6．MMEL—13组件。
7．直流电动机M03。
8．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．接入ASR构成转速负反馈时，为了防止振荡，可预先把ASR的RP3电位器逆时针旋到底，使调节器放大倍数最小，同时，ASR的“5”、“6”端接入可调电容（预置7μF）。
3．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）。
4．系统开环连接时，不允许突加给定信号Ug起动电机。
5．起动电机时，需把MMEL-13的测功机加载旋钮逆时针旋到底，以免带负载起动。
6．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。
7．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。
8．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。
9.系统整定要求满足超调量小于5%，调节时间小于3秒。
六．实验方法
1．SG3525及控制电路性能测试
（1）调节UPW单元的RP电位器使输出波形的占空比为二分之一，UPW的2端与DLD单元的1相连，按下S1开关，检查G1E1，，G2E2，G3E3，G4E2之间的波形是否正常
2．开环系统调试
按图5-19接线。断开主电源，将三相调压器的U、V、W接主电路的相应处，，将主电路的1、3端相连，
6、7端接入直流电动机M03的电枢及700mH的电感，电枢回路要串入NMCL—31A上的指针式电流表。电机加上励磁。
22挂箱的地与G(给定)的地相连，G(给定)的输出接到UPW的3端。

（1）系统开环机械特性测定
增大给定值，使电机转速达1400r/min，调节测功机加载旋钮，在空载至额定负载范围内测取7—8个点，记录相应的转速n和转矩M（或直流发电机电流id）
n=1400r/min
n(r/min)140013831311127712571191108310601028id(A)0.090.110.210.280.310.490.820.911.01M(N.m)0.080.120.260.350.410.661.131.241.39

调节给定值，使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)1000994910887852779737701654id(A)0.080.090..220.290.380.590.710.821.01M(N.m)0.0070..100.280.370.510.821.01.161.44

n=500r/min
n(r/min)503402470359295266230168id(A)0.080.240.130.340.550.650.781.00M(N.m)0.070.300.160.450.760.891.061.35

断开主电源，给定开关拨向“负给定”，然后按照以上方法，测出系统的反向机械特性。

（