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电力拖动自动控制系统实验指导 实验五 逻辑无环流可逆直流调速系统
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 (Ug)的测定。 5．系统的动态特性的观察。
三．实验系统的组成及工作原理
逻辑无环流系统的主回路由二组反并联的三相全控整流桥组成，由于没有环流，两组可控整流桥之间可省去限制环流的均衡电抗器，电枢回路仅串接一个平波电抗器。
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，电流变换器FBC，速度变换器FBS等组成。其系统原理图如图6-9所示。
正向起动时，给定电压Ug为正电压，无环流逻辑控制器的输出端Ublf为”0”态，Ublr为”1”态，即正桥触发脉冲开通，反桥触发脉冲封锁，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，Ublf为”1”态，Ublr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，Ublf为”0”态，Ublr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Ublf为”1”态，Ublr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。 21 电力拖动自动控制系统实验指导 四．实验设备及仪器 1．MCL系列教学实验台主控制屏。 2．MCL—18组件（适合MCL—Ⅱ)或MCL—31组件（适合MCL—Ⅲ）。 3．MCL—33组件或MCL—53组件。 4．MEL-11挂箱 5．MEL—03三相可调电阻（或自配滑线变阻器）。 6．电机导轨及测速发电机、直流发电机M01（或电机导轨及测功机、MEL—13组件。 7．直流电动机M03。 8．双踪示波器。 9．?CL?34组件 五．实验预习 1．熟悉系统的接线图，分析逻辑无环流可逆直流调速系统的原理。 2．复习逻辑无环流可逆直流调速系统从正转切换到反转过程中，整流电压Ud，电枢电流id，转速n的动态波形图。 六．注意事项 1．实验时，应保证逻辑控制器工作；逻辑正确后才能使系统正反向切换运行。 2．为了防止意外，可在电枢回路串联一定的电阻，如工作正常，则可随Ug的增大逐渐切除电阻。 七．实验方法 1．按图6-9接线，未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常。 （1）用示波器观察双脉冲观察孔，应有间隔均匀，幅度相同的双脉冲 （2）检查相序，用示波器观察“1”，“2”脉冲观察孔，“1”脉冲超前“2”脉冲600，则相序正确，否则，应调整输入电源。 （3）将控制一组桥触发脉冲通断的六个直键开关弹出，用示波器观察每只晶闸管的控制极，阴极，应有幅度为1V—2V的脉冲。 （4）将Ublr接地,可观察反桥晶闸管的触发脉冲。 （5）用万用表检查Ublf，Ublr的电压，一为高电平，一为低电平，不能同为低电平。 2．控制单元调试 （1）按实验四的方法调试FBS，ASR，ACR （2）按实验二的方法调试AR，DPT，DPZ，DLC 22 电力拖动自动控制系统实验指导 对电平检测器的输出应有下列要求 转矩极性鉴别器DPT： 电机正转 输出UM为”1”态 电机反转 输出UM为’0”态 零电流检测器DPZ： 主回路电流接近零 输出UI为”1”态 主回路有电流 输出UI为”0”态 （3）调节ASR,ACR的串联积分电容，使系统正常，稳定运行。 4．机械特性n=f (Id)的测定 测出n =1500r/min的正，反转机械特性n =f (Id)，方法与实验四相同。 n=1500r/min n(r/min) I(A) 5．闭环控制特性的测定 按实验四的方法测出正，反转时的闭环控制特性n =f (Ug)。 n(r/min) Ug(V) 6．系统动态波形的观察 用二踪慢扫描示波器观察并记录： （1）给定值阶跃变化（正向起动? 正向停车? 反向切换到正向 ? 正向切换到反向 ?反向停车）时的动态波形。 （2）电机稳定运行于额定转速，Ug不变，突加，突减负载(20%Ied?100%Ied) 的动态波形： （3）改变ASR,ACR的参数，观察动态波形如何变化。 注：电动机电枢电流波形的观察可通过ACR的第“1”端 转速波形的观察可通过ASR的第“1”端 八．实验报告 1．根据实验结果，画出正，反转闭环控制特性曲线。 2．根据实验结果，画出正，反转闭环机械特性，并计算静差率。 3．分析参数变化对系统动态过程的影响。 4．分析电机从正转切换到反转过程中，电机经历的工作状态，系统能量转换状况。 23 -15VRP2S2VT1VT3VT50V主控制屏输出VVT4VT6VT2VT1VT3VT51DZS封锁3解除S3+15V封锁&解除50mH2+15VC100mHUUR200mHL1脉 冲 控 制FBCL脉冲放大控 制UblrTA1VV700mHL2WTA212TA3WL3M:直流他励电动机。TG 电力拖动自动控制系统实验指导 图6-9.1 逻辑无环流可逆直流调速系统(A）VT4VT6VT224 MCL-18UctMCL-33（MCL-53）到MCL-18 ACR:7G 正给定+15VRP1S1RP1移相控制电压 负给定S1S2RP2+ 给定 -到MCL-18 FBS:1到MCL-18 FBS:2到MCL-34 DLC:Ublf到MCL-34 DLC:UblrUblf到MCL-18 ACR:1到MCL-34 DPZ:1MTG:测速发电机到MCL-18 ASR:2到MCL-18 ACR:8到MCL-18 FBS:3GG:直流发电机或测功机