逻辑无环流可逆直流调速系统1

第1页共7页链接课题：逻辑无环流可逆直流调速系统1、操作条件（1）、514C直流可逆调速系统鉴定装置（2）、直流电动机-发电机组：Z400/20-220，PN=400W,UN=220V,IN=3.5A,nN=2000r/min，测速发电机：55V/2000r/min（3）、万用表2、操作内容（1）根据系统控制要求画出直流可逆调速控制系统接线图，标明各设备元件名称与编号，并在实训装置上完成系统接线。（2）根据系统控制要求,调整系统相关参数,使系统达到控制要求和稳定运行。（3）直流调速系统特性曲线测量与绘制。（4）画出逻辑选触无环流可逆直流调速系统原理图，简要分析说明正向制动停车时系统工作过程，并在上述逻辑选触无环流可逆直流调速系统原理图中标出正向制动（它组逆变子阶段）时系统工作状态(各物理量的极性)。（5）画出电动机从正向1000转/分制动停车时的n=f(t)和Id=f(t)的波形图并加以简单说明。3、操作要求（1）可逆直流调速系统控制要求：可逆直流调速系统设有电动机电枢电流表、电枢电压表、励磁电流表、转速表以监视系统运行状况。系统主电路设有自动空气断路器和熔断器保护。系统分别设有正向和反向转速给定电位器，要求正向和反向转速给定电压nU为0V～±6V时，电动机的转速为0转/分～±1500转/分。系统还设有外接电流限幅调节电位器。系统采用电动机-发电机组和可变电阻箱作为负载。（2）根据上述控制要求和调试运行测量所用的给定电压表和测速发电机两端电压表画出直流可逆调速系统接线图，标明各设备元件名称与编号，并在实训装置上完成系统接线（3）根据上述控制要求,调整直流调速系统系统相关参数,使直流调速系统达到上述控制要求和稳定运行。1）直流调速系统特性曲线测量与绘制：调节特性曲线测量与绘制：改变转速给定电压nU,测量电动机转速n和测第2页共7页速发电机两端电压TnU，并将实测的给定电压nU、转速n和测速发电机两端电压TnU值填入下表。（V）012.23.865.537.328.3n（r/min）0100200400600800900（V）036.411.416.221.524.4绘制调节特性曲线n=f(nU)2）静特性曲线测量与绘制：具体测量与绘制经过该点（dI=1A、n=1100r/min）的静特性曲线n=f(dI)。将实测的电动机电枢电流dI、电枢电压dU、转速n和测速发电机两端电压TnU值填入下表。dI（A）空载0.311.251.5dU(V)100100100100n（r/min）1000100010001000TnU（V）27.827.227.427.2绘制静特性曲线n=f(dI)第3页共7页（1）画出逻辑选触无环流可逆直流调速系统（具有推环节）原理图，简要分析说明正向制动停车时系统工作过程，并在上述逻辑选触无环流可逆直流调速系统原理图中标出正向制动时（它组逆变子阶段）系统工作状态(各物理量的极性)；α90°，VR-它组逆变，电动机处于正向制动状态。正向制动工作过程第4页共7页正向制动时*nU为0,反馈电压nU为负0*nnnUUU；转速调节器ASR输出为+*iMU，电流反馈电压iU为正，逆变子阶段时电流极性信号使0blfU、1blrU，SFA断，SFR合；电流调节器ACR输出为CU，此时电枢电流为dI≠0，反向电流仍保持为dMI所以电动机继续减速并略有反转，出现了转速的超调，转速反馈电压改变极性，转速调节器ASR退出饱和，输出电压减小，使电枢电流dMI迅速减小，通过系统调节作用，最后使转速为零。当给定停车命令后，0*nU，由于机械惯性，转速负反馈仍存在，在它的作用下，转速调节器的输出*iU由负变正。因此DPT输出TU由“0”变“1”，如图5-1所示。但是只要电流未衰减到零，DPZ输出IU仍为“1”。或非门HF1、HF2状态不变，逻辑装置总输出状态亦不变，仍维持正组整流装置电流导通，只有当DPZ输出变为“0”即电流过零了，或非门HF2输出的状态才改变，由“0”变为“1”，HF4输出的状态由“1”变为“0”，致使HF3的输出由“0”变“1”。经延时电路延时3ms后输出由“0”变“1”，第5页共7页逻辑装置输出至正组触发器的脉冲封锁信号1U由“0”经dblt延时后变“1”，即当电流过零后正组整流装置的脉冲经dblt封锁延时后被封锁。在HF4输出的状态由“1”变“0”后，经延时电路，延时10ms后输出由“1”变“0”，故它的输出由“1”变“0”时延时dtt（ms7）逻辑装置输出至反组触发器的脉冲封锁信号2U由“0”经dtt延时后变“1”，即当电流过零后反组整流装置的脉冲经dtt开放延时后开放。从制动过程来看大体可以分为两个阶段。制动的第一阶段是主回路电流过零以前，这是由于转速调节器输出*iU改变了极性，正组触发装置GTF的输入移相控制信号ctfU变负，而正组整流装置仍然是导通的，故处于逆变状态。主回路电感很快衰减，释放能量，通过处于逆变状态的正组整流装置将能量送回电网，这个过程称为“本桥逆变”过程。这个过程是很短的，因为此刻EUdtdiLdf（E—电机的反电势，dfU—正组整流装置的逆变电压），所以电流的衰减是很快的。图5-1制动时的逻辑电路图第6页共7页制动的第二阶段，也就是制动的主要阶段，是在切换到反组整流装置以后。当切换开始，由于转速调节器的输出由负变正。这个极性使1U为正，对正组整流装置是逆变状态（90）。而使2U为负，对反组整流装置则是整流状态（90）。因此，刚切换过来反组整流装置开放时是处在整流状态，其整流电压与电动机反电势同极性相串联，形成很大的制动电流，这电流通过电流调节器的作用才把反组的触发脉冲推向90的逆变状态，而且维持电流为恒值，直到最后电机转速制动到零为止。同理，可分析反向时的各种运行状态。当反向起动的主令信号给出后，由于首先要完成逻辑切换，解除反向组触发脉冲的封锁，因此反向起动要滞后一个延时时间。停车工作过程：停车时，转速给定信号0*nU，转速调节器ASR和电流调节器ACR的输出*iU和ctU均为零，触发器GT输出的触发脉冲在90位置，变流装置输出整流电压为零，电动机处于停止状态。此时，零电流检测器DPZ的输出IU为0态，但转矩极性鉴别器输出TU的状态却有两种可能：一种是*iU由负变为零，则TU为0态；另一种是*iU由正变为零，则TU为1态。所以停车状态是正组晶闸管有脉冲，还是反组晶闸管有脉冲，则视接通电源第7页共7页时，TU的状态而定，或者是系统已经工作了一段时间之后，则由停车前一时刻的状态而定。为方便以下分析，先假设停车时，TU为0态，IU为0态，则1U为0态，2U为1态，此时再正向起动，其逻辑装置不必进行切换；若是再反向起动，逻辑装置输出就应切换，且有dtdbltt的延时，才能反向起动，比正向起动拖长了约ms10的时间。（3）、画出电动机从正向1000转/分制动停车时的n=f(t)和Id=f(t)的波形图并加以简单说明。n1231、本桥逆变2、切换延时3、反向建流4、它桥制动0tid+IdL-Idmt545、转速调节1000转速上升阶段，电流达到最大值，转速恒流上升阶段，有少许超调，第二阶段转速平稳后，电流下降到额定值，第三阶段停车电流为负的最大值，转速快速下降至零。