交流调压调速系统实验文档格式.docx
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其工作原理是:
同相间两管的触发脉冲应互差1800,三相间的同方向晶闸管的触发脉冲要互差1200,通过调节控制角α,改变输出电压来实现调速的目的,这是一种比较经济的调速方法。
图1TVC交流调压调速电路图
图2
带电流转速负反馈闭环调速系统
由于开环调速的机械特性较电机固有特性软,静差率较大,为提高调速系统的动静态指标,一般采用电流转速双闭环控制系统。
本实验系统为晶闸管电流转速双闭环调压调速系统,其主回路由三相晶闸管调压器TVC、三相变压器组TI和三相绕线式异步电动机M组成。
控制系统由速度调节器ASR、电流调节器ACR,速度变换器FBS、触发装置GT、脉冲放大器MF等组成。
图2所示为带转速负反馈闭环调速系统原理图。
图中,转速反馈信号取自异步电动机轴上联接的测速发电机。
三、实验设备和仪器
1.MCL系列教学实验台主控制屏;
2.MCL-11挂箱;
3.MCL-18组件;
4.MCL-33挂箱;
5.电机导轨;
6.绕线式异步电动机;
7.双踪示波器;
8.万用表;
四、实验内容
l.控制单元及系统调试。
2.测定转速开环调压调速系统的静特性。
3.测定转速闭环调压调速系统的静特性。
4.测定转速闭环调压调速系统的动态特性。
五、注意事项
1.按入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7
)。
2.测取静特性时,须注意电流不许超过电机的额定值(0.55A)。
3.三相主电源连线时需注意,不可换错相序。
逆变变压器采用MEL-03三相芯式变压器的高压绕组和中压绕组,注意不可接错。
4.电源开关闭合时,过流保护、过压保护的发光三极管可能会亮,只需按下对应的复位开关SBl、SB2即可正常工作。
5.系统开环连接时,不允许突加给定信号Ug起动电机。
6.起动电机时,需把MEL-13的测功机加载旋钮逆时针旋到底,以免带负载起动。
7.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。
8.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。
9.绕线式异步电动机:
Pn=100w,Un=220v,In=0.55A,nn=1420r/min,Mn=0.68,Y接。
六、实验方法
1移相触发电路的调试(主电路未通电)
1)按图3接线,将MCL-18左上角的G(给定)输出Ug直接接至MCL-33的移项控制电压Uct;
将MCL-18的低压电源-15v、+15v和0v对应接到MCL-33的低压直流电源输入的-15v、+15v和0v;
图3触发电路电路连接图
2)将MCL-18上的给定开关S2拨到接地位置(即Uct=0),调节MCL-33上的偏移电压Ub,使Uct=0时,α接近1500。
3)将MCL-18上的给定开关S2向上闭合,适当增加给定Ug的正电压输出(S1向上闭合),用示波器观察MCL-33面板上的双脉冲观察孔,应有间隔均匀,幅值相同的双脉冲;
4)将MCL-33面板上的Ublf接地,正组触发脉冲的六个键开关“接通”,观察正桥晶闸管的触发脉冲是否正常(应有幅值为1v~2v的双脉冲)。
5)调节MCL-18的Ug,三相交流调压输出的任意两路接一电阻负载(MCL-11挂箱),放在阻值最大位置,用示波器观察输出的电压波形。
当给定电压Ug超过某一值时,U的波形接近正弦波时,一般可确定移相控制电压的最大允许值Umax,即Ug的允许调节范围为0—Umax。
记下此时的Ug电压值,称之为Umax。
图4偏移电压调节
图5晶闸管正桥选择
2.控制单元调试
a.ASR、ACR调节器的正负限幅
1)按照图6对MCL-18接线;
在第3步骤中的其他电路接线不需要拆!
2)DZS(零速封锁器)的开关拨向“解除”;
3)将MCL-18中的“G(给定)”区域中的S1拨向“正给定”、S2拨向“±
给定”;
4)调节MCL-18中的“G(给定)”区域中的RP1,使电压给定为+6V;
5)调节ASR的RP2电位器,把ASR的“3”孔电位限制到-5V;
注:
如果不能达到-5V,则顺时针调节ASR中的RP3或RP4电位器。
6)调节ACR的RP2电位器,把ACR的“7”孔电位限制到-5V;
如果不能达到-5V,则顺时针调节ACR中的RP3或RP4电位器。
7)将MCL-18中的“G(给定)”区域中的S1拨向“负给定”、S2拨向“±
8)调节MCL-18中的“G(给定)”区域中的RP2,使电压给定为-6V;
9)调节ASR的RP1电位器,把ASR的“3”孔电位限制到+5V;
如果不能达到+5V,则顺时针调节ASR中的RP3或RP4电位器。
10)调节ACR的RP1电位器,把ACR的“7”孔电位限制到+5V;
如果不能达到+5V,则顺时针调节ACR中的RP3或RP4电位器。
11)调节MCL-18中的“G(给定)”区域中的电位器RP1,使电压给定为0V;
12)调节MCL-18中的“G(给定)”区域中的电位器RP2,使电压给定为0V;
图6
3.系统开环工作机械特性测定
1)按图7接线,G(给定)直接加至Uct,且Ug调至零。
电机转子回路接入每相10Ω左右的三相电阻。
2)三相调压器逆时针调到底,合上主控制屏的绿色按钮开关,调节三相调压器的输出,使Uuv、Uvw、Uwu=230v。
图7开环特性测试和速度反馈系数调节
3)缓慢调节MCL-18的给定电压Ug,使电机空载转速达到1420r/min,此时调节FBS中的RP电位器,使3端的电压值为+5v(或者-5v,这个由转速决定)。
图8速度反馈系数
4)将测控机中的加载旋转按钮逆时针旋转到底,并调节显示为零。
然后打开3A开关,从零开始逐渐加载,直至电机相电流为0.55A。
5)在空载至额定负载的范同内测取7~8点,读取测功机输出转矩M,以及被测电动机转速n。
6)逐渐减小负载,直至空载;
减小电压给定,直至零幅,此时电机停转;
逐渐减小三相电源电压,直至零幅,并关断电源开关。
4.闭环系统调试
1)按图9接线,转子回路仍串每相10欧姆电阻。
图9系统双闭环链接图
2)将DZS(零速封锁器)的扭子开关扳向“封锁”。
3)将ASR,ACR的反馈系数RP3都逆时针调到最小。
4)逐渐加给定Ug至5V,调节FBS的反馈电位器,使电机空载转速达1420转/分,观察电机运行是否正常。
5)调节ASR,ACR的外接电容及放大倍数调节器,用慢扫描示波器观察突加给定的动态波形,确定较佳的调节器参数。
5.双闭环调压调速系统静特性的测定
调节给定电压UG,使电机空载转速n0=1300转/分,调节测功机加载旋钮,在空载至额定负载的范同内测取7~8点,读取测功机输出转矩M以及被测电动机转速n。
6.系统动态特性的测定
用慢扫描示波器观察并用示波器记录:
1)突加给定起动电机时的转速n,定子电流i及ASR输出
的动态波形。
2)电机稳定运行时,突加,突减负载时的n,I,
7.实验报告
1)根据实验数据,画出开环,闭环系统静特性,并进行比较。
2)根据动态波形,分析系统的动态过程。
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