課題三 晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)

《課題三 晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《課題三 晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)（8頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、西安工程技術(shù)學(xué)院實(shí)訓(xùn)課教案 2008 至 2009 學(xué)年第 一 學(xué)期 第 四 周 授課班級(jí)：06自動(dòng)化控制 課 題 名 稱(chēng)晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)工時(shí)30H序 號(hào)3設(shè) 備 工 具亞龍YL-209實(shí)訓(xùn)臺(tái)實(shí)習(xí)地點(diǎn)直流調(diào)速實(shí)驗(yàn)室學(xué)生人數(shù)35材 料單結(jié)晶體管觸發(fā)電路模塊、單相交直流電源、連接線審 批 簽 字 年 月 日 需 用 儀 表、量 具雙蹤示波器、萬(wàn)用表、滑線變阻器（200、2）課題訓(xùn)練內(nèi)容晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)課題訓(xùn)練目標(biāo)1、 分析晶閘管半控橋式整流電路電機(jī)負(fù)載（反電勢(shì)負(fù)載）時(shí)的電壓、電流波形；2、 熟悉典型小功率晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)的工作原理，掌握直流調(diào)速系統(tǒng)的整定與調(diào)試；3、 測(cè)定直流調(diào)速系統(tǒng)的機(jī)械系

2、統(tǒng)開(kāi)環(huán)和閉環(huán)時(shí)的機(jī)械特性。4、 掌握直流調(diào)速系統(tǒng)的過(guò)電流保護(hù)環(huán)節(jié)的應(yīng)用。實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)老師：李 艷教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)課題導(dǎo)入：回顧理論教學(xué)中所講到的晶閘管橋式電路的特性；復(fù)習(xí)自激振蕩電路的原理。課題教學(xué)：一、課題名稱(chēng)晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、分析晶閘管半控橋式整流電路電機(jī)負(fù)載（反電勢(shì)負(fù)載）時(shí)的電壓、電流波形；2、熟悉典型小功率晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)的工作原理，掌握直流調(diào)速系統(tǒng)的整定與調(diào)試；3、測(cè)定直流調(diào)速系統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)開(kāi)環(huán)和閉環(huán)時(shí)的機(jī)械特性。4、掌握直流調(diào)速系統(tǒng)的過(guò)電流保護(hù)環(huán)節(jié)的應(yīng)用。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、亞龍YL-209型電力電子實(shí)驗(yàn)裝置單元12、萬(wàn)用表3、雙蹤示波器4、滑線變阻器（200、2）四、實(shí)

3、驗(yàn)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)步驟1、連接單元1、單元2和電機(jī)機(jī)組的連線，組成如圖2-2所示的直流調(diào)速系統(tǒng)。連線時(shí)，請(qǐng)注意：主電路輸入接120V交流電。Us、Ufv與Ufi的極性不要接錯(cuò)。圖2-2中Ld采用單元一中的電抗器Ld。2、 將給定電位器RP2調(diào)至最低點(diǎn)。3、 先以變阻器取代電動(dòng)機(jī)，并使阻值為最大，然后按啟動(dòng)按鈕SB2啟動(dòng)調(diào)速電路。調(diào)節(jié)Us及變阻器，使主電路電流Id=1.2IN=1.21.21.4A，調(diào)節(jié)RP3，使V4由截止變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。4、 拔去UIm1連線，繼續(xù)調(diào)節(jié)US及變阻器，使主電路電流Id=1.5IN=1.51.2=1.8A，調(diào)節(jié)RP4，使KA剛好動(dòng)作。5、 整定RP0與RP1，使RP2的輸出

4、在0.5V8.0V之間變化。在整定參數(shù)時(shí)，通常使額定值時(shí)，RP2輸出Us8.0V。在電機(jī)在額定電壓Ud110V，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，調(diào)節(jié)RP16，使Ufv 7V（略小于Us），同時(shí)調(diào)節(jié)RP15，使Ufi0，待實(shí)驗(yàn)后，電機(jī)已正常運(yùn)轉(zhuǎn)，再逐漸加大Ufi （0.2V0.5V），觀察Ufi對(duì)機(jī)械特性硬度的影響。6、 將Us調(diào)至最低，并以電動(dòng)機(jī)取代變阻器，然后逐漸增大Us，使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。7、 空載時(shí)，調(diào)節(jié)Us，使電動(dòng)機(jī)兩端平均電壓分別為100V、80V、60V、45V、30V，測(cè)量此時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速數(shù)值以及電壓與電流波形。直流調(diào)速系統(tǒng)的空載特性UdId（）n（r/min）電壓Ud波形電流Id波形100V80V60V45

5、V30V8、 直流調(diào)速系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)機(jī)械特性除電流截止負(fù)反饋和過(guò)電流保護(hù)環(huán)節(jié)外，除去電壓負(fù)反饋和電流正反饋環(huán)節(jié)，使系統(tǒng)處于開(kāi)環(huán)控制狀態(tài)。將Us調(diào)至零，首先調(diào)節(jié)Us（因除去反饋量，Us值很?。?V左右），使Ud=100V，然后逐漸加大機(jī)械負(fù)載。調(diào)節(jié)測(cè)功機(jī)電流，使電動(dòng)機(jī)電流Id分別為0.25A（空載電流）、0.4A、0.6A、0.8A、1.0A、1.2A，并記錄對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩T及轉(zhuǎn)速n。直流調(diào)速系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)機(jī)械特性Id（）0.250.40.60.81.01.2T（mN.m）n（r/min）9、 直流調(diào)速系統(tǒng)的機(jī)械特性加上電壓負(fù)反饋環(huán)節(jié)，重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)。具有電壓負(fù)反饋直流調(diào)速系統(tǒng)的機(jī)械特性。Id（）0

6、.250.40.60.81.01.2T（mN.m）n（r/min）10、增加電流正反饋環(huán)節(jié)（即增加適當(dāng)?shù)臄_動(dòng)順饋補(bǔ)償），重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)。具有電壓負(fù)反饋和電流正反饋的直流調(diào)速系統(tǒng)的機(jī)械特性。Id（A）0.250.40.60.81.01.2T（mN.m）n（r/min）五、實(shí)驗(yàn)電路六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、由于電力電子實(shí)驗(yàn)中的數(shù)值和波形都比較復(fù)雜，涉及因數(shù)也較多，因此要理解與掌握電路工作原理并對(duì)實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行測(cè)量的數(shù)值和波形，做到心中有數(shù)。以避免實(shí)驗(yàn)中盲目性。2、使用雙綜示波器的兩個(gè)探頭同時(shí)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，必須使兩個(gè)探頭的地線端為同一電位的端點(diǎn)（因示波器的兩個(gè)探頭的地線端是聯(lián)在一起的），否則測(cè)量時(shí)會(huì)造成短路事

7、故。3、由于示波器探頭接外殼，而外殼又通過(guò)插頭與大地相聯(lián)，而三相電力線的中線是接大地的，這樣探頭地線便與電力中線相通了。在進(jìn)行電力電子實(shí)驗(yàn)，若用探頭去測(cè)晶閘管元件時(shí)，(若不用整流變壓器時(shí))便會(huì)燒壞元件或造成短路.因此,通常要將示波器接地線折去，或通過(guò)隔離變壓器對(duì)示波器供電（如本實(shí)驗(yàn)裝置的插座均經(jīng)過(guò)隔離變壓器）七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、記錄V3（BT管）、交流電壓、同步電壓、電容C1兩端電壓、輸出電壓的波形；2、記錄單相半波可控整流電路和單相半控橋式整流電路負(fù)載及VT1管的數(shù)據(jù)與波形。（參見(jiàn)下表）負(fù)載性質(zhì)控制角主電路交流電壓U2負(fù)載電壓UdUd波形Id波形(即Rd波形)VT1波形電阻電阻電感（不并續(xù)流二極

8、管）電阻電感（并續(xù)流二極管）3、對(duì)不同性質(zhì)負(fù)載，Ud與U2間的關(guān)系式是怎樣的？測(cè)量值與計(jì)算值是否相符？4、分析波形是否有異常情況，若有，分析其原因，并提出改進(jìn)辦法。小結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析單結(jié)晶體管觸發(fā)電路在調(diào)試過(guò)程中可能出現(xiàn)如下現(xiàn)象： 1在單結(jié)晶體管未導(dǎo)通時(shí)穩(wěn)壓管能正常削波其兩端電壓為梯形波，而當(dāng)單結(jié)晶體管導(dǎo)通時(shí)穩(wěn)壓管就不削波了。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因時(shí)什么？2當(dāng)調(diào)節(jié)Uc為最大值時(shí)，單結(jié)晶體管電容器C兩端電壓有時(shí)出現(xiàn)鋸齒波底寬較大、鋸齒波數(shù)量較少的波形，為什么？ 3觸發(fā)電路各點(diǎn)波形正常且晶閘管也是好的，但有時(shí)出現(xiàn)觸發(fā)尖脈沖不能觸通晶閘管，是否由下列原因引起？ 充放電電容C值太小或單結(jié)晶體管的分壓比太低，

9、致使觸發(fā)尖脈沖幅度小、功率不夠大等造成。 電阻性負(fù)載觸發(fā)正常，大電感負(fù)載卻不能觸發(fā)晶閘管。這也是由于C值太小，尖脈沖寬度太狹，以致陽(yáng)極電流還未上升到擎住電流，其觸發(fā)脈沖已消失，管子又重新恢復(fù)到阻斷狀態(tài)。4實(shí)驗(yàn)中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)晶閘管的最小控制角和最大控制角不相等，當(dāng)控制角調(diào)節(jié)到很小和很大時(shí)，主電路僅剩下一個(gè)晶閘管被觸發(fā)導(dǎo)通。出現(xiàn)這一現(xiàn)象兩只晶閘管的什么參數(shù)差異較大所造成？通?？刹捎檬裁创胧﹣?lái)消除上述現(xiàn)象。 5大電感實(shí)驗(yàn)，接續(xù)流管比不接續(xù)流管的id波形脈動(dòng)要小。其原因是不接續(xù)流管時(shí)，負(fù)載電流需經(jīng)主電路的一個(gè)晶閘管和與之相串聯(lián)的整流二極管續(xù)流。續(xù)流回路內(nèi)阻大，所以id波形脈動(dòng)就大，續(xù)流管接反時(shí)，將帶來(lái)什么后果？討論、回答。討論、回答。明確學(xué)習(xí)的目的和要求。思考：電壓負(fù)反饋，電流正反饋觀察并記錄不接續(xù)流二極管的失控現(xiàn)象討論：如何完成觀察老師操作要領(lǐng)。觀察老師的接線要領(lǐng)。討論：如何接線觀察：記錄轉(zhuǎn)速和各點(diǎn)電壓、電流的波形 討論：實(shí)驗(yàn)報(bào)告，給出結(jié)論 分析：電流正反饋和電壓負(fù)反饋的比較關(guān)系