逻辑无环流可逆直流调速系统实验.docVIP

实验二 双闭环晶闸管可逆直流调速系统 实验报告要求 1实验目的 了解并熟悉逻辑无环流可逆直流调速系统的原理和组成。掌握逻辑无环流可逆调速系统的接线和线路原理，初步学会调试步骤和方法。 2实验内容 1系统接线 2系统调试 3系统的动态特性的观察。 3实验系统的组成及工作原理 3.1理解新增电路模块原理图 1过流保护（FA） 当主电路电流超过某一数值后 2A左右 ，由9R3，9R20上取得的过流信号电压超过运算放大器的反向输入端，使D触发器的输出为高电平，使晶体三极管V由截止变为导通，结果使继电器K的线圈得电，继电器K由释放变为吸引，它的常闭触点接在主回路接触器的线圈回路中，使接触器释放，断开主电路。并使发光二极管亮，作为过流信号指示，告诉操作者已经过流跳闸。 SA为解除记忆的复位按钮，当过流动作后，如过流故障已经排除，则须按下以解除记忆，恢复正常工作。 图1-2 电流变送器与过流保护原理图 2．DPT（转矩极性鉴别器） 转矩极性鉴别器为一电平检测器，用于检测控制系统中转矩极性的变化；它是一个模数转换器，可将控制系统中连续变化的电平转换成逻辑运算所需的’0”、”1”状态信号。其原理图如图1 9（a）所示。转矩极性鉴别器的输入输出特性如图1 9（b）所示，具有继电特性。调节同相输入端电位器可以改变继电特性相对于零点的位置。特性的回环宽度为 Uk Usr2-Usr1 K1 Uscm2-Uscm1 式中K1为正反馈系数，K1越大，则正反馈越强，回环宽度就越大，Usr2和Usr1分别为输出由正翻转到负及由负翻转到正所需的最小输入电压；Uscm2和Uscm1分别为正向和负向饱和输出电压。 逻辑控制系统中的电平检测环宽一般取0.2~0.6V，环宽大时能提高系统抗干扰能力，但环太宽时会使系统运作迟钝。 3．DPZ（零电流检测器） 零电流检测器也是一个电平检测器，其工作原理与转矩极性鉴别器相同，在控制系统中进行零电流检测，其原理图和输入输出特性分别如图1-10（a）和1-10（b）所示。 4．DLC（逻辑控制器） 逻辑控制器适用于直流电动机可控硅无环流反并联供电的调压调速系统中，它对转矩极性指令和主回路零电流信号进行逻辑运算，切换加于正组桥或反组桥可控硅整流装置上的触发脉冲。逻辑电路除了功率输出级外，全部采用CMOS集成化与非门电路组成。对于与非门电路来说，只有当输入端全部为“1”信号（高电平）时，其输出才为零（低电平）；只要输入端中任一个“0”信号，其输出便为“1”信号。 其原理图如图1-11所示。DLC主要由逻辑判断电路，延时电路，逻辑保护电路，推 环节等组成。 A．逻辑判断环节 逻辑判断环节的任务是根据转矩极性电平检测器和零电流电平检测器的输出UM和UI状态，正确地判断晶闸管的触发脉冲是否需要进行切换（由UM是否变换状态决定）及切换条件是否具备（由UI是否由“0”态变“1”态决定）。即当UM变换后，零电流检测器检测到主电路电流过零（UI “1”）时，逻辑判断电路立即翻转，同时应保证在任何时刻逻辑判断电路的输出UZ和UF状态必须相反。 B．延时环节 要使正，反两组整流装置安全，可靠地切换工作，必须在逻辑无环流系统中逻辑判断电路发出切换指令UZ或UF后。经关断等待时间t1 3ms 和触发等待时间t2 10ms 之后才能执行切换指令，故设置相应的延时电路，电路中VD1、C1, VD2、C2起t1的延时作用，VD3、C3,、VD4、C4起t2的延时作用。 C．逻辑保护环节 逻辑保护环节也称多一保护环节。当逻辑电路发生故障时，UZ、UF的输出同时为”1”状态，逻辑控制器两个输出端Ublr和Ublf全为”0”状态，造成两组整流装置同时开放，引起短路环流事故。加入逻辑保护环节后，当UZ、UF全为”1”状态时，使逻辑保护环节输出”A”点电位变为”0”，使Ublf和Ublr都为高电平，两组触发脉冲同时封锁，避免产生短路环流事故。 D．推 环节 在正，反桥切换时，逻辑控制器中D2:10输出”1” 状态信号，将此信号送入ACR的输入端作为脉冲后移推 指令，从而可避免切换时电流的冲击。 5．ACR（电流调节器） 电流调节器适用于可控制传动系统中，对其输入信号（给定量和反馈量）时进行加法、减法、比例、积分、微分，延时等运算或者同时兼做上述几种运算。以使其输出量按某种予定规律变化。它是由下述几部分组成：运算放大器，两极管限幅，互补输出的电流放大级、输入阻抗网络、反馈阻抗网络等。 电流调节器与速度调节器相比，增加了4个输入端，其中2端接过流推 信号，来自电流变换器的过流信号U ，当该点电位高于某值时，VST1击穿，正信号输入，ACR输出负电压使触发电路脉冲后移。UZ、UF端接逻辑控制器的相应输出端，当这二端为高电平时，三极管V1、V2导通将Ugt