雙閉環(huán)可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆针p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。熟悉直流PWM專(zhuān)用集成電路SG3525的組成、功能與工作原理。熟悉H型PWM變換器的各種控制方式的原理與特點(diǎn)。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。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容PWM控制器SG3525性能測(cè)試?？刂茊卧{(diào)試。系統(tǒng)開(kāi)環(huán)調(diào)試。系統(tǒng)閉環(huán)調(diào)試系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)特性測(cè)試。H型PWM變換器不同控制方式時(shí)的性能測(cè)試。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的組成和工作原理圖1—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，采用日關(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)^。雙閉環(huán)脈寬調(diào)速系統(tǒng)的原理框圖如圖圖1—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，采用日關(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)^。雙閉環(huán)脈寬調(diào)速系統(tǒng)的原理框圖如圖6F所示。圖而逆PWy變換器主電路系采用IGBT所展為瞬時(shí)動(dòng)作的過(guò)流保護(hù)。E斜產(chǎn)品SG3525,這是一種性ACRUPWDLDPWM構(gòu)成的H型￡脈寬調(diào)制能優(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，故獲得廣泛使用。四.實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器甜構(gòu)形式，UPW,為脈寬調(diào)制器，DLD為邏輯延時(shí)環(huán)節(jié)一

國(guó)硅通用公司（Sili 「人J器UPW采用美icon~neral）的第TANMCL系列教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏。NMCL—18組件NMCL—31A組件NMCL-22掛箱MMEL—13組件。直流電動(dòng)機(jī)M03。雙蹤示波器。注意事項(xiàng)直流電動(dòng)機(jī)工作前，必須先加上直流激磁。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7〃F）。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）。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)。起動(dòng)電機(jī)時(shí)，需把MMEL-13的測(cè)功機(jī)加載旋鈕逆時(shí)針旋到底，以免帶負(fù)載起動(dòng)。改變接線(xiàn)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。雙蹤示波器的兩個(gè)探頭地線(xiàn)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(xiàn)同電位（只用一根地線(xiàn)即可），以免造成短路事故。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。系統(tǒng)整定要求滿(mǎn)足超調(diào)量小于5%，調(diào)節(jié)時(shí)間小于3秒。實(shí)驗(yàn)方法SG3525及控制電路性能測(cè)試（1）調(diào)節(jié)UPW單元的RP電位器使輸出波形的占空比為二分之一，UPW的2端與DLD單元的1相連，按下S1開(kāi)關(guān)，檢查G.E.，G2E2,G3E3,G4E2之間的波形是否正常，開(kāi)環(huán)系統(tǒng)調(diào)試按圖5-19接線(xiàn)。斷開(kāi)主電源，將三相調(diào)壓器的U、V、W接主電路的相應(yīng)處，，將主電路的1、3端相連，6、7端接入直流電動(dòng)機(jī)M03的電樞及700mH的電感，電樞回路要串入NMCL—31A上的指針式電流表。電機(jī)加上勵(lì)磁。22掛箱的地與G（給定）的地相連，G（給定）的輸出接到UPW的3端。（1）系統(tǒng)開(kāi)環(huán)機(jī)械特性測(cè)定增大給定值，使電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)1400r/min，調(diào)節(jié)測(cè)功機(jī)加載旋鈕，在空載至額定負(fù)載范圍內(nèi)測(cè)取7一8個(gè)點(diǎn)，記錄相應(yīng)的轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩M（或直流發(fā)電機(jī)電流id）n=1400r/minn(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調(diào)節(jié)給定值，使n=1000/min和n=500r/min，作同樣的記錄，可得到電機(jī)在中速和低速時(shí)的機(jī)械特性。n=1000r/minn(r/min)1000994910887852779737701654id(A)0.080.090..220.290.380.590.710.821.01M(N.m)0.0070..100.280.370.510.821.01.161.44n=500r/minn(r/min)503402470359295266230168id(A)0.080.240.130.340.550.650.781.00M(N.m)0.070.300.160.450.760.891.061.35斷開(kāi)主電源，給定開(kāi)關(guān)撥向“負(fù)給定”，然后按照以上方法，測(cè)出系統(tǒng)的反向機(jī)械特性。(2)速度反饋系數(shù)的調(diào)試轉(zhuǎn)速計(jì)輸出“+”、"--”分別與NMCL-31A上的FBS的“2”、“1”相連(注意此時(shí)速度反饋應(yīng)接成負(fù)反饋)，G(給定)打到正給定，調(diào)節(jié)正給定值使電機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸升高，并達(dá)到1400r/min,調(diào)節(jié)FBS的反饋電位器，使速度反饋電壓為2V。閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)試將ASR,ACR均接成PI調(diào)節(jié)器接入系統(tǒng)，形成雙閉環(huán)不可逆系統(tǒng)。按圖片接線(xiàn)(“接線(xiàn)圖實(shí)驗(yàn)一”)速度調(diào)節(jié)器的調(diào)試反饋電位器RP3逆時(shí)針旋到底，使放大倍數(shù)最??；“5”、“6”端接入MEL—11電容器，預(yù)置5?7.F；調(diào)節(jié)RP1、RP2使輸出限幅為±2V。電流調(diào)節(jié)器的調(diào)試反饋電位器RP3逆時(shí)針旋到底，使放大倍數(shù)最?。弧?”、“6”端接入MEL—11電容器，預(yù)置5?7.F；給定開(kāi)關(guān)S2打向“給定”，S1開(kāi)關(guān)扳向上，調(diào)節(jié)RP1電位器，使ACR輸出正飽和，調(diào)整ACR的正限幅電位器RP1，用示波器觀(guān)察UPW單元“2”的脈沖，不可移出范圍。(占空比不能為1)S2開(kāi)關(guān)打向“給定”，S1開(kāi)關(guān)打向下至“負(fù)給定”，調(diào)節(jié)RP2電位器，使ACR輸出負(fù)飽和，調(diào)整ACR的負(fù)限幅電位器RP2，用示波器觀(guān)察UPW單元“2”的脈沖，不可移出范圍。系統(tǒng)動(dòng)態(tài)波形的觀(guān)察用二蹤慢掃描示波器觀(guān)察動(dòng)態(tài)波形，并記錄動(dòng)態(tài)波形。在不同的調(diào)節(jié)器參數(shù)下，觀(guān)察，記錄下列動(dòng)態(tài)波形：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，讀出超調(diào)量及調(diào)節(jié)時(shí)間系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)突加額定負(fù)載和突降負(fù)載時(shí)，電動(dòng)機(jī)電樞電流波形和轉(zhuǎn)速波形，讀出動(dòng)態(tài)速降及恢復(fù)時(shí)間注：電動(dòng)機(jī)電樞電流波形的觀(guān)察可通過(guò)ACR的第“1”端轉(zhuǎn)速波形的觀(guān)察可通過(guò)ASR的第“1”端。系統(tǒng)靜特性測(cè)試(1)機(jī)械特性n=fCld)的測(cè)定S2開(kāi)關(guān)打向“給定”，S1開(kāi)關(guān)扳向上，調(diào)節(jié)RP1電位器，使電機(jī)空載轉(zhuǎn)速至1400r/min,再調(diào)節(jié)測(cè)功機(jī)加載旋鈕，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)正轉(zhuǎn)時(shí)的靜特性曲線(xiàn)n=f(Qn(r/min)139613921391138613851377I(A)0.080.20.30.50.71S2開(kāi)關(guān)打向“給定”，S1開(kāi)關(guān)打向下至“負(fù)給定”，調(diào)節(jié)RP2電位器，使電機(jī)空載轉(zhuǎn)速至1400r/min，再調(diào)節(jié)測(cè)功機(jī)加載旋鈕，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)反轉(zhuǎn)時(shí)的靜特性曲線(xiàn)n=f(Id)n(r/min)-1404-1400-1397-1394-1390-1388I(A)0.080.20.40.60.80.98(2)閉環(huán)控制特性n=f(Ug)的測(cè)定S2開(kāi)關(guān)打向“給定”，S1開(kāi)關(guān)扳向上，調(diào)節(jié)RP1電位器，記錄Ug和n，即可測(cè)出閉環(huán)控制特性n=f(U* n(r/min)140412031067907757620Ug(V)2.8972.52.321.9131.5801.339g[[[[[[實(shí)驗(yàn)報(bào)告列出開(kāi)環(huán)機(jī)械特性數(shù)據(jù)，畫(huà)出對(duì)應(yīng)的曲線(xiàn)，并計(jì)算出S及開(kāi)環(huán)系統(tǒng)調(diào)速范圍。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算出電流反饋系數(shù)6與速度反饋系數(shù)a。列出閉環(huán)機(jī)械特性數(shù)據(jù)，畫(huà)出對(duì)應(yīng)的曲線(xiàn)，計(jì)算出S及閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)速范圍，并與開(kāi)環(huán)系統(tǒng)調(diào)速范圍相比較。列出閉環(huán)控制特性n=f(ug)數(shù)據(jù)，并畫(huà)出對(duì)應(yīng)的曲線(xiàn)。畫(huà)出下列動(dòng)態(tài)波形 g突加給定時(shí)的電動(dòng)機(jī)電樞電流和轉(zhuǎn)速波形，并在圖上標(biāo)出超調(diào)量等參數(shù)。突加與突減負(fù)載時(shí)的電動(dòng)機(jī)電樞電流和轉(zhuǎn)速波形。思考題1.為了防止上、下橋臂的直通，有人把上、下橋臂驅(qū)動(dòng)信號(hào)死區(qū)時(shí)間調(diào)得很大，這樣做行不行，為什么？答：不行，這樣有可