《課題三 晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《課題三 晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、西安工程技術學院實訓課教案
2008 至 2009 學年第 一 學期 第 四 周 授課班級：06自動化控制
課 題 名 稱
晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)
工時
30H
序 號
3
設 備 工 具
亞龍YL-209實訓臺
實習地點
直流調(diào)速實驗室
學生人數(shù)
35
材 料
單結晶體管觸發(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、萬用表、滑線變阻器（200Ω、2Α）
課題訓練內(nèi)容
晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)
2、課題訓練目標
1、 分析晶閘管半控橋式整流電路電機負載（反電勢負載）時的電壓、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、 測定直流調(diào)速系統(tǒng)的機械系統(tǒng)開環(huán)和閉環(huán)時的機械特性。
4、 掌握直流調(diào)速系統(tǒng)的過電流保護環(huán)節(jié)的應用。
實訓指導老師：李 艷
教 師 活 動
學生活動
課題導入：
回顧理論教學中所講到的晶閘管橋式電路的特性；復習自激振蕩電路的原理。
課題教學：
一、課題名稱
晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)
二、實驗目的
1、分析晶閘管半控橋式整流電路電機負載（反電勢負載）時的電壓、電流波形；
2、熟
3、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、測定直流調(diào)速系統(tǒng)的機械系統(tǒng)開環(huán)和閉環(huán)時的機械特性。
4、掌握直流調(diào)速系統(tǒng)的過電流保護環(huán)節(jié)的應用。
三、實驗設備
1、亞龍YL-209型電力電子實驗裝置單元1
2、萬用表
3、雙蹤示波器
4、滑線變阻器（200Ω、2Α）
四、實驗內(nèi)容與實驗步驟
1、連接單元1、單元2和電機機組的連線，組成如圖2-2所示的直流調(diào)速系統(tǒng)。
連線時，請注意：主電路輸入接120V交流電。①Us、Ufv與Ufi的極性不要接錯。②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。
3、 先以變阻
4、器取代電動機，并使阻值為最大，然后按啟動按鈕SB2啟動調(diào)速電路。調(diào)節(jié)Us及變阻器，使主電路電流Id=1.2IN=1.2×1.2≈1.4A，調(diào)節(jié)RP3，使V4由截止變?yōu)閷顟B(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=1.5×1.2=1.8A，調(diào)節(jié)RP4，使KA剛好動作。
5、 整定RP0與RP1，使RP2的輸出在0.5V～8.0V之間變化。在整定參數(shù)時，通常使額定值時，RP2輸出Us＝8.0V。在電機在額定電壓Ud＝110V，運轉(zhuǎn)時，調(diào)節(jié)RP16，使Ufv ≈7V（略小于Us），同時調(diào)節(jié)RP15，使Ufi＝0，待實驗后，電機已正常運轉(zhuǎn)，再逐漸加大Ufi
5、 （0.2V～0.5V），觀察Ufi對機械特性硬度的影響。
6、 將Us調(diào)至最低，并以電動機取代變阻器，然后逐漸增大Us，使電動機旋轉(zhuǎn)。
7、 空載時，調(diào)節(jié)Us，使電動機兩端平均電壓分別為100V、80V、60V、45V、30V，測量此時電機的轉(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
Ud
Id（?。?
n（r/min）
電壓Ud波形
電流Id波形
100V
80V
60V
45V
30V
8、 直流調(diào)速系統(tǒng)的開環(huán)機械特性
除電流截止負反饋和過電流保護環(huán)節(jié)外，除去電壓負反饋和
6、電流正反饋環(huán)節(jié)，使系統(tǒng)處于開環(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值很小）（1V左右），使Ud=100V，然后逐漸加大機械負載。調(diào)節(jié)測功機電流，使電動機電流Id分別為0.25A（空載電流）、0.4A、0.6A、0.8A、1.0A、1.2A，并記錄對應的電動機轉(zhuǎn)矩T及轉(zhuǎn)速n。
直流調(diào)速系統(tǒng)的開環(huán)機械特性
Id（Α）
0.25
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
T（mN.m）
n（r/min）
9、 直流調(diào)速系統(tǒng)的機械特性
加上電壓負反饋環(huán)節(jié)，重復上面的實驗。具有電壓負反饋直流調(diào)速系統(tǒng)的機械特性。
7、Id（?。?
0.25
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
T（mN.m）
n（r/min）
10、增加電流正反饋環(huán)節(jié)（即增加適當?shù)臄_動順饋補償），重復上面的實驗。
具有電壓負反饋和電流正反饋的直流調(diào)速系統(tǒng)的機械特性。
Id（A）
0.25
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
T（mN.m）
n（r/min）
五、實驗電路
六、實驗注意事項
1、由于電力電子實驗中的數(shù)值和波形都比較復雜，涉及因數(shù)也較多，因此要理解與
8、掌握電路工作原理并對實驗中要進行測量的數(shù)值和波形，做到心中有數(shù)。以避免實驗中盲目性。
2、使用雙綜示波器的兩個探頭同時進行測量時，必須使兩個探頭的地線端為同一電位的端點（因示波器的兩個探頭的地線端是聯(lián)在一起的），否則測量時會造成短路事故。
3、由于示波器探頭接外殼，而外殼又通過插頭與大地相聯(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。在進行電力電子實驗，若用探頭去測晶閘管元件時，(若不用整流變壓器時)便會燒壞元件或造成短路.因此,通常要將示波器接地線折去，或通過隔離變壓器對示波器供電（如本實驗裝置的插座均經(jīng)過隔離變壓器）
七、實驗報告
1、記錄V3（BT管）、交流電
9、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載及VT1管的數(shù)據(jù)與波形。（參見下表）
負載性質(zhì)
控制角α
主電路
交流電壓U2
負載
電壓Ud
Ud波形
Id波形
(即Rd波形)
VT1波形
電阻
電阻電感（不并續(xù)流二極管）
電阻電感（并續(xù)流二極管）
3、對不同性質(zhì)負載，Ud與U2間的關系式是怎樣
10、的？測量值與計算值是否相符？
4、分析波形是否有異常情況，若有，分析其原因，并提出改進辦法。
小結實驗現(xiàn)象分析
單結晶體管觸發(fā)電路在調(diào)試過程中可能出現(xiàn)如下現(xiàn)象：
1．在單結晶體管未導通時穩(wěn)壓管能正常削波其兩端電壓為梯形波，而當單結晶體管導通時穩(wěn)壓管就不削波了。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因時什么？
2．當調(diào)節(jié)Uc為最大值時，單結晶體管電容器C兩端電壓有時出現(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)電路各點波形正常且晶閘管也是好的，但有時出現(xiàn)觸發(fā)尖脈沖不能觸通晶閘管，是否由下列原因引起？
① 充放電電容C值太小或單結晶體管的分壓比太低，致使觸發(fā)尖脈沖幅度小
11、、功率不夠大等造成。
② 電阻性負載觸發(fā)正常，大電感負載卻不能觸發(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，管子又重新恢復到阻斷狀態(tài)。
4．實驗中有時會出現(xiàn)兩個晶閘管的最小控制角和最大控制角不相等，當控制角調(diào)節(jié)到很小和很大時，主電路僅剩下一個晶閘管被觸發(fā)導通。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﹣硐鲜霈F(xiàn)象。
5．大電感實驗，接續(xù)流管比不接續(xù)流管的id波形脈動要小。其原因是不接續(xù)流管時，負載電流需經(jīng)主電路的一個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波形脈動就大，續(xù)流管接反時
12、，將帶來什么后果？
●討論、回答。
}討論、回答。
●明確學習的目的和要求。
●思考：電壓負反饋，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。
●觀察老師的接線要領。
●討論：如何接線
●觀察：記錄轉(zhuǎn)速和各點電壓、電流的波形
● 討論：實驗報告，給出結論
● 分析：電流正反饋和電壓負反饋的比較關系
課題三 晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)
