【正文】 02）單元的環(huán)流給定U*ic設(shè)定為零外，ASR、ACR及其反饋系數(shù)的調(diào)試要點(diǎn)和方法同實(shí)驗(yàn)二，實(shí)驗(yàn)前由實(shí)驗(yàn)室調(diào)試完成為宜。4．用萬用表分別測(cè)量直流電流變換（DD06）單元的輸出UiI＋、Ui II ＋ 和環(huán)流給定U*ic（此時(shí)U*ic＝0），錄于表6－1，并計(jì)算負(fù)載電流I d 。5．調(diào)節(jié)“DG02” 單元的環(huán)流給定，使UiI＋的讀數(shù)增大5﹪（即取環(huán)流為5﹪I dnom），鎖定之，相應(yīng)讀數(shù)錄于表6－1，并計(jì)算負(fù)載電流I d。6．負(fù)載給定為一個(gè)值，穩(wěn)定后將讀數(shù)錄于表6－1，并計(jì)算電流I d。7．階躍開關(guān)S2撥向下方直至電機(jī)停止，分析、討論表6－1讀數(shù)。表6－1 環(huán)流給定值U *i c 的整定序U *i c （V）UiI＋（V）Ui II ＋（V）I d＝UiI＋－Ui II ＋ （A）1023（二）給定環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)圖6－3 給定環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的環(huán)流波形①Id＋I(xiàn)c ②Ic1．階躍起動(dòng)電機(jī)到給定轉(zhuǎn)速直至穩(wěn)定運(yùn)行，由雙蹤示波器分別觀察正組電流（負(fù)載電流與環(huán)流之和）和反組電流（環(huán)流）的波形并認(rèn)真臨模于圖6－3。 2．將極性開關(guān)S階躍開關(guān)S2依次撥向下方，待電機(jī)停轉(zhuǎn)后，反向階躍起動(dòng)電機(jī)到給定轉(zhuǎn)速直至穩(wěn)定運(yùn)行，由雙蹤示波器分別觀察正組電流（環(huán)流）和反組電流（負(fù)載電流與環(huán)流之和），討論、分析之。3．通過極性開關(guān)S階躍開關(guān)S2依次正、反向階躍起動(dòng)、直接正、反轉(zhuǎn)電機(jī)，由雙蹤示波器觀察轉(zhuǎn)速和電流的過渡過程曲線，并認(rèn)真臨模一組正向階躍起動(dòng)、直接反轉(zhuǎn)時(shí)的過渡過程曲線于圖6－4。 圖6－4 給定環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的正向階躍起動(dòng)及其直接反轉(zhuǎn)過程4 *．通過左下面板的微機(jī)接口電路（DD01），接好微機(jī)系統(tǒng)，演示、存儲(chǔ)、打印相應(yīng)過渡過程曲線，供撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告和分析、研究系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能。（未配置微機(jī)時(shí)可采用“存儲(chǔ)示波器” ，或?qū)⒋隧?xiàng)內(nèi)容省略。）5．將階躍開關(guān)撥向下方，待電機(jī)停轉(zhuǎn)后切除主電路。 （三）環(huán)流控制原理與參數(shù)設(shè)定1．前已指出，“可控環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)”的組成與“給定環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)” 完全相同，只是前者將環(huán)流控制（DG03）單元的選擇開關(guān)置于下方，使電阻R11（R12）和電容C11（C12）與二極管VD11（VD12）并聯(lián)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)速給定U*n ＞0時(shí)，ASR的輸出 U*i＜0 ，經(jīng)二極管VD11直接輸入至ACR I（即將R11和C11短接），成為負(fù)載電流給定。此外，ASR的輸出U*i經(jīng)反相器AR得￣U*i＞0 ，由于二極管VD12 的截止，使￣U*i則經(jīng)電阻R12 衰減后才輸入ACR II（R12 的并聯(lián)電容C12起加速作用），成為被衰減后的負(fù)載電流給定，即環(huán)流控制輸入。電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，原理相同，其上、下通道的作用互換。2．電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，電流調(diào)節(jié)器ACR I 的輸入為負(fù)載電流給定U *i、環(huán)流給定U*ic和 I 組的電流反饋UiI （負(fù)載電流與環(huán)流之和）。設(shè)調(diào)節(jié)器的輸入回路電阻R0（R0＝R01＋R02＝40 kΩ）、電流反饋系數(shù)為β，于是有∴ （6－1）電流調(diào)節(jié)器ACR II 的輸入為負(fù)載電流給定U *i、環(huán)流給定U*ic和 II 組的電流反饋U i II （環(huán)流）。于是 ∴ （6－2）考慮到 Ui I ＝βI I Ui II ＝βI II （6－3）式中I I 、I II 分別為主電路 I 、 II 組的電流。將式（6－3）分別代入式（6－1）、（6－2），得βI I ＝ U *i＋U*ic （6－4） （6－5）當(dāng)電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，U *i ＝ 0 ，式（6－4）、（6－5）變?yōu)棣翴 I ＝βI II ＝U*ic∴ （6－6）其中，U*ic 即最大給定環(huán)流（又稱空載給定環(huán)流，簡(jiǎn)稱給定環(huán)流）。電動(dòng)機(jī)正向（或反向）運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)負(fù)載電流增大到一定程度后，應(yīng)控制環(huán)流為零，即I II ＝ 0 ，代入式（6－5） 即 （6－7）將式( 6－7 )代入式（6－4）整理得 （6－8）式（6－8）表明，當(dāng) I 組整流電流I I增大到空載給定環(huán)流I*ic的倍時(shí)，直流平均環(huán)流即被遏制到零。 例：若取空載給定環(huán)流為5﹪ I d n o m ，要求整流電流增大到20﹪ I d n o m 時(shí)將環(huán)流遏制到零，則環(huán)流給定應(yīng)整定為20﹪ I d n o m ＝ 5﹪ I d n o m 可得 R 1 ＝ 2 R 0 本綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)出廠時(shí)，已按“空載給定環(huán)流為5﹪ I d n o m ，當(dāng)整流電流增大到20﹪ I d n o m 時(shí)將環(huán)流遏制為零”的要求整定，輕易無須變更。確須變更整定時(shí)，其中電阻R 1只能由掛箱內(nèi)部的印制板處更換。（四）可控環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)1．負(fù)載調(diào)至0；給定單元（DG01）的極性開關(guān)S1撥向上方，階躍開關(guān)S2撥向下方；環(huán)流控制（DG03）單元的選擇開關(guān)置于下方；閉合主電路，階躍起動(dòng)電機(jī)到給定轉(zhuǎn)速直至穩(wěn)定運(yùn)行。2．調(diào)節(jié)負(fù)載給定，依次取電樞電流Id＝0、5﹪Idnom、10﹪Idnom、15﹪Idnom、20﹪Idnom、25﹪Idnom、Idnom，用萬用表分別測(cè)量直流電流變換（DD02）單元的輸出UiI＋、Ui II ＋并讀取電樞電流Id記錄于表6－2。分析、討論“可控環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)”中環(huán)流的變化規(guī)律。表6 － 2 通可控環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)中環(huán)流的變化05﹪I dnom10﹪I dnom15﹪I dnom20﹪I dnom25﹪I dnomI dnomI d （A）UiI＋U II（V）3．將階躍開關(guān)S2撥向下方，待電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)后，依次正向階躍起動(dòng)、直接正反轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)，同時(shí)用雙蹤示波器觀察正、反向切換過渡過程的電流和轉(zhuǎn)速曲線，分析、討論之。4*．通過左下面板的微機(jī)接口電路（DD01），接好微機(jī)系統(tǒng)，演示、存儲(chǔ)、打印相應(yīng)過渡過程曲線，供撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告和分析、研究系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能。（未配置微機(jī)時(shí)可采用“存儲(chǔ)示波器” ，或?qū)⒋隧?xiàng)內(nèi)容省略。）5．實(shí)驗(yàn)完畢，階躍開關(guān)S1撥向下方，電機(jī)停轉(zhuǎn)后，依次切除主電路、控制電路和總電源。六、思考題1．說明環(huán)流給定的原理，“給定環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)”有何優(yōu)缺點(diǎn)？2．什么是環(huán)流的“二重性”？“可控環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)”中如何實(shí)現(xiàn)“既要利用環(huán)流，又要遏制環(huán)流”？希望環(huán)流按什么樣的規(guī)律變化？ 3．環(huán)流控制單元“DG03”中，二極管 VD1 、電阻 R1 和電容C1，各有什么作用，R1 的阻值應(yīng)如何選定？并說明控制環(huán)流的原理。 4．可控環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)，在突加給定起動(dòng)過渡過程三個(gè)階段的各個(gè)時(shí)間段中都存在哪些環(huán)流？就此而言，空載和帶載起動(dòng)兩者有何異同？ 5．給定和可控環(huán)流直流調(diào)速系統(tǒng)中，電流反饋信號(hào)為何取自直流檢測(cè)及變換電路（DD06）單元的輸出UiI＋、Ui II ＋ ？改取為 UiI、Ui II 行否？為什么？實(shí)驗(yàn)七 邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)七 邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．熟悉、了解“電平變換器” 的工作原理及其在“邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)”中的作用。2．熟悉、了解“邏輯控制器”的組成及其工作原理。 3．熟悉、了解“ 邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)”的組成及特性。 4．分析、研究“ 邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)”的正、反向切換原理及其切換過程。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．“轉(zhuǎn)矩極性”檢測(cè)和“零電流”電平轉(zhuǎn)換單元的實(shí)驗(yàn)研究。2．“邏輯控制器”的組成及其邏輯電平的測(cè)試。3．“邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)”正、反向切換過程的分析、研究。4．“邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)” 中，推“β” 的作用及其實(shí)現(xiàn)方法。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器1．綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)主體（主控箱）及其主控電路、轉(zhuǎn)速變換電路（DD02）、三相電流檢測(cè)及變換（DD04）、電流檢測(cè)及變換電路（DD06）、負(fù)載控制器（DD07）單元以及平波電抗器等。2．可控硅主電路掛箱（DSM01）3．觸發(fā)電路掛箱Ⅱ（DST02）——DT044．給定單元掛箱（DSG01）——DG015．調(diào)節(jié)器掛箱Ⅰ（DSA01）——DA0DA0DA0DA056．控制器掛箱（DSC01）——DC0DC037．直流電動(dòng)機(jī)+磁粉制動(dòng)器+旋轉(zhuǎn)編碼器機(jī)組8．慢掃描雙蹤示波器、數(shù)字萬用表等測(cè)試儀器9．微機(jī)及打印機(jī)（存儲(chǔ)、演示、打印實(shí)驗(yàn)波形，可無，但相應(yīng)內(nèi)容省略）四、實(shí)驗(yàn)電路的組成“邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)”只是在“自然環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)”的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)“極性鑒別與邏輯控制DLC（DC03）”單元。其基本特點(diǎn)是通過該單元的“電平變換器DIP”將“轉(zhuǎn)矩極性”和“零電流”兩個(gè)模擬信號(hào)輸入轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)輸出，利用“邏輯控制器LCR” ，對(duì)正、反兩組觸發(fā)單元GTI、GTII 的“開通”或“封鎖” ，按邏輯要求進(jìn)行控制。采用“數(shù)字邏輯控制”使系統(tǒng)主電路在任何時(shí)刻、任何狀態(tài)、任何條件下只有一組整流裝置工作。這就從根本上切斷了環(huán)流的通路，以確?？赡嫦到y(tǒng)不存在任何環(huán)流。圖7－1 邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的組成圖7－2 邏輯選觸無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的組成“邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)” 主要有“邏輯控制”和“邏輯選觸控制”兩種基本類型?！斑壿嬁刂啤钡南到y(tǒng)采用兩個(gè)電流調(diào)節(jié)器，而“邏輯選觸控制”的系統(tǒng)只須一個(gè)電流調(diào)節(jié)器，是前者的改進(jìn)形式。兩類系統(tǒng)的組成框圖分別如圖7－圖7－2所示，采用“邏輯控制”的無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的接線電路如附圖1－7A所示，采用“邏輯選觸控制”的無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的接線電路如附圖1－7B所示。在實(shí)際應(yīng)用中，“邏輯選觸控制”的系統(tǒng)，通常只需一套“觸發(fā)單元” ，由模擬開關(guān)選擇觸發(fā)。本實(shí)驗(yàn)臺(tái)已配置了兩套觸發(fā)單元，節(jié)省其中一套并無實(shí)際意義，故仍采用兩套觸發(fā)單元而不另增設(shè)模擬開關(guān)。本實(shí)驗(yàn)臺(tái)雖然同時(shí)配備了“邏輯控制”和“邏輯選觸控制”兩類“邏輯無環(huán)流可逆系統(tǒng)”實(shí)驗(yàn)電路，用戶只需按各自的實(shí)際情況和要求選擇其中之一?！斑壿嫙o環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)”的正、反向切換，采用數(shù)字邏輯控制，具有安全、可靠的優(yōu)點(diǎn)。但是，由于切換過程中存在著工作組“關(guān)斷”和待工作組“觸發(fā)”所需的兩段延時(shí)時(shí)間，造成切換死區(qū)。所以正、反向切換的快速性，一般不如有環(huán)流可逆系統(tǒng)和錯(cuò)位無環(huán)流可逆系統(tǒng)。五、實(shí)驗(yàn)步驟與方法（一）極性鑒別與邏輯控制器（DLC）的組成與原理圖7－4 電平變換電路的結(jié)構(gòu)與原理1．“極性鑒別與邏輯控制（DLC）”是“邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)”的關(guān)鍵部件，如圖7－6所示。由圖可見，它由“電平變換（DIP）”和“邏輯控制（LCR）” 兩部分組成。圖中“電平變換（DIP）” 以虛線框內(nèi)符號(hào)表示，具體電路示于圖7－4，它是邏輯控制器（LCR）的輸入電平轉(zhuǎn)換，它將“轉(zhuǎn)矩極性”和“零電流” 兩個(gè)模擬信號(hào)輸入轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)輸出。“邏輯控制（LCR）” 部分是邏輯控制器的核心，其電路原理單獨(dú)畫出示于圖7－6，它根據(jù)“電平變換” 的數(shù)字信號(hào)輸出，實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算和判斷，并正確送出“開通” 或“封鎖” 信號(hào)，以控制兩組觸發(fā)單元。“極性鑒別與邏輯控制（DLC）” 單元的調(diào)試可參閱《控制器掛箱Ⅰ（DSC01）使用說明》的調(diào)試要點(diǎn)，此處不另復(fù)述。 圖7－5 電平變換單 元的回環(huán)特性2．“極性鑒別與邏輯控制（DLC）” 單元的“電平變換”部分包括“轉(zhuǎn)矩極性檢測(cè)”和“零電流信號(hào)檢測(cè)”兩個(gè)基本相同的環(huán)節(jié)，分別將“轉(zhuǎn)矩極性”和“零電流”兩個(gè)模擬信號(hào)輸入轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)輸出。其電路結(jié)構(gòu)與原理如圖7－4所示，回環(huán)特性如圖7－5所示。圖7－4的上半部分是轉(zhuǎn)矩極性檢測(cè)電路，其輸入取自 ASR 的輸出U *i ，即轉(zhuǎn)矩極性模擬信號(hào)。輸出為數(shù)字信號(hào)UT，送至邏輯控制電路（圖7－6）。轉(zhuǎn)矩極性檢測(cè)電路的回環(huán)特性示于圖 7－5 a）。圖7－4的下半部分是零電流檢測(cè)電路，其輸入為零電流模擬信號(hào)Ui0。輸出是數(shù)字信號(hào)UI，也送至邏輯控制電路，其回環(huán)特性示于圖 7－5b）。由圖7－圖7－5不難看出，轉(zhuǎn)矩極性檢測(cè)和零電流信號(hào)檢測(cè)兩個(gè)環(huán)節(jié)的區(qū)別，僅在于其偏置值和回環(huán)寬度的整定不同。電平變換單元設(shè)置回環(huán)特性是為了提高檢測(cè)系統(tǒng)的抗干擾能力。圖7－6 邏輯控制器（LCR）的電路結(jié)構(gòu)3．“極性鑒別與邏輯控制（DLC）” 單元的“邏輯控制”部分由數(shù)字邏輯電路組成，其電路結(jié)構(gòu)如圖7－6 所示，它包括“邏輯判斷、延時(shí)電路、多 1 保護(hù)” 等環(huán)節(jié)，并設(shè)置有兩組推β環(huán)節(jié)。其中，UβI 、UβII 輸出端主要用于采用兩個(gè)ACR 的“邏輯無環(huán)流可逆系統(tǒng)” ，“推β” 輸出端用于只有一個(gè)ACR 的“邏輯選觸無環(huán)流可逆系統(tǒng)” 。系統(tǒng)的兩段切換延時(shí)時(shí)間分別由電位器 RPLRPL2 和電容 CC2 組成，其中 RPLC1 組成“關(guān)斷延時(shí)” 、RPLC2 組成“觸發(fā)延時(shí)”（實(shí)際為關(guān)斷和觸發(fā)延時(shí)時(shí)間之和）。4．電平變換電路的回環(huán)寬度和偏置以及邏輯控制電路的兩段延時(shí)時(shí)間等參數(shù)，產(chǎn)品出廠時(shí)已按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)整定，輕易無須變更。確需重新調(diào)整時(shí)，應(yīng)從掛箱內(nèi)部的相應(yīng)印制板電路上進(jìn)行。（二）基本參數(shù)的整定1．采用“邏輯控制”的無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)按附圖1－7A接線，采用“邏輯選觸控制”的無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)按附圖1－7B接線。無論采用何者，主電路按反并聯(lián)接線，整流裝置輸出接電動(dòng)機(jī)負(fù)