【正文】 此信號(hào)接入速度調(diào)節(jié)器ASR的反饋輸入端，G為電壓給定器。當(dāng)R2的電壓超過(guò)整定值后，過(guò)流保護(hù)電路動(dòng)作，關(guān)閉脈沖，從而保護(hù)功率MOSFET管，電阻R2其實(shí)就是整個(gè)直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)中的截流保護(hù)環(huán)節(jié)。如圖38所示，振蕩器的振蕩回路由CCR3構(gòu)成，Rd作為放電電阻、改變充電電容的大小即可改變鋸齒波的頻率，即振蕩器的振蕩頻率。本電路是由模擬的轉(zhuǎn)速、電流調(diào)節(jié)器來(lái)控制的，電壓給定器G的輸出接在ASR的輸入端，Ug由ACR的輸出控制。在這段時(shí)間內(nèi)功率場(chǎng)效應(yīng)管并未完全關(guān)斷，如果在此期間另一個(gè)功率場(chǎng)效應(yīng)管已經(jīng)導(dǎo)通，則將造成上下兩管直通，從而使電源正負(fù)極短路。保證在對(duì)一個(gè)管子發(fā)生關(guān)閉脈沖后，延時(shí)5μs左右的時(shí)間后再發(fā)出對(duì)另一個(gè)管子的開(kāi)通脈沖。在電路中，由電流調(diào)節(jié)器和電流測(cè)量環(huán)節(jié)構(gòu)成電流內(nèi)環(huán)，由轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)速測(cè)量環(huán)節(jié)構(gòu)成轉(zhuǎn)速外環(huán)。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速能自動(dòng)維持在給定的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。要實(shí)現(xiàn)可逆運(yùn)行，只需要改變給定電壓的極性即可，不會(huì)產(chǎn)生短路現(xiàn)象。反之，當(dāng)負(fù)載減輕時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速上升，SG3525的13腳輸出PWM波形的占空比會(huì)減少，電機(jī)轉(zhuǎn)速下降。從而實(shí)現(xiàn)了直流電機(jī)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定。具有很硬的靜特性和機(jī)械特性。二．系統(tǒng)工作原理速度給定信號(hào)G，速度調(diào)節(jié)器ASR，電流調(diào)節(jié)器ACR，控制PWM信號(hào)產(chǎn)生裝置UPM脈寬調(diào)制器，DLD單元把一組PWM波形分成兩組相差180176。G用以輸出0—15V直流給定電壓，UPW采用SG3525芯片和部分外圍電路構(gòu)成，SG3525通過(guò)改變外接電容電阻的數(shù)值，可以產(chǎn)生不同頻率的方波信號(hào)。GD的作用是形成四組隔離的PWM驅(qū)動(dòng)脈沖；PWM為功率放大電路，直接給電動(dòng)機(jī)M供電。DLD單元即用來(lái)產(chǎn)生具有死區(qū)的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和電流兩種負(fù)反饋分別起作用，在系統(tǒng)中設(shè)置了兩個(gè)調(diào)節(jié)器，分別調(diào)節(jié)電流和轉(zhuǎn)速，二者之間施行串級(jí)連接，把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出當(dāng)做電流調(diào)節(jié)器的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制PWM變換器的觸發(fā)裝置。2．MCL—31組件（適合MCL—Ⅲ）。4．電機(jī)導(dǎo)軌及測(cè)速發(fā)電機(jī)TG、直流電動(dòng)機(jī)M01。6．雙蹤示波器。b．調(diào)節(jié)正給定，電機(jī)開(kāi)始起動(dòng)直至達(dá)1800r/min。d．調(diào)節(jié)“FBA”的電流反饋電位器，用萬(wàn)用表測(cè)量“9”端電壓達(dá)2V左右。 （3）系統(tǒng)開(kāi)環(huán)機(jī)械特性測(cè)定參照速度反饋系數(shù)調(diào)試的方法，使電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)1800r/min，S4開(kāi)關(guān)撥向“正給定”，改變可調(diào)電阻加載旋鈕（或直流發(fā)電機(jī)負(fù)載電阻Rd），在空載至額定負(fù)載范圍內(nèi)測(cè)取6個(gè)點(diǎn)，記錄相應(yīng)的轉(zhuǎn)速n和直流發(fā)電機(jī)電流id，特性曲線見(jiàn)圖47。 表42 開(kāi)環(huán)正給定中速的數(shù)據(jù)記錄 n=1000r/minn(r/min)1000950900850800750id(A) 圖48 開(kāi)環(huán)正給定中速的特性曲線 表43 開(kāi)環(huán)正給定低速的數(shù)據(jù)記錄 n=500r/minn(r/min)500450400350300250id(A)圖49 開(kāi)環(huán)正給定低速的特性曲線斷開(kāi)主電源，S4開(kāi)關(guān)撥向“負(fù)給定”，然后按照以上方法，測(cè)出系統(tǒng)的反向機(jī)械特性，特性曲線見(jiàn)圖410。 表45 開(kāi)環(huán)負(fù)給定中速的數(shù)據(jù)記錄 n=1000r/minn(r/min)1000950900850800750id(A)圖411 開(kāi)環(huán)負(fù)給定中速的特性曲線 表46 開(kāi)環(huán)負(fù)給定低速的數(shù)據(jù)記錄 n=500r/minn(r/min)500450400350300250id(A)圖412 開(kāi)環(huán)負(fù)給定低速的特性曲線 （4）計(jì)算轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)α和電流反饋系數(shù)β 通過(guò)上面給定的數(shù)據(jù)可以算得： 轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)α= 電流反饋系數(shù)β= V/A4．閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)試將ASR,ACR均接成PI調(diào)節(jié)器接入系統(tǒng)，形成雙閉環(huán)不可逆系統(tǒng)。2V。 （3）系統(tǒng)閉環(huán)機(jī)械特性測(cè)定S2開(kāi)關(guān)打向“給定”，S1開(kāi)關(guān)打向下至“負(fù)給定”，調(diào)節(jié)MCL10的RP4電位器，使ACR輸出負(fù)飽和，調(diào)整ACR的負(fù)限幅電位器RP2，用示波器觀察 “30”的脈沖，不可移出范圍。表47 閉環(huán)正給定時(shí)的數(shù)據(jù)記錄n(r/min)140013501300125012001150I(A)圖413 閉環(huán)正給定時(shí)的靜特性曲線 S2開(kāi)關(guān)打向“給定”，S1開(kāi)關(guān)打向下至“負(fù)給定”，調(diào)節(jié)MCL10的RP4電位器，使電機(jī)空載轉(zhuǎn)速至1400 r/min，再調(diào)節(jié)可調(diào)電阻加載旋鈕（或發(fā)電機(jī)負(fù)載電阻Rg），在空載至額定負(fù)載范圍內(nèi)分別記錄6點(diǎn)，可測(cè)出系統(tǒng)反轉(zhuǎn)時(shí)的靜特性曲線n=f（Id），特性曲線見(jiàn)圖414。表49 閉環(huán)控制特性的數(shù)據(jù)記錄n(r/min)140015001600170018001900Ug(V) 圖415 閉環(huán)控制特性曲線 6．系統(tǒng)動(dòng)態(tài)波形的觀察用二蹤慢掃描示波器觀察動(dòng)態(tài)波形，并記錄下列動(dòng)態(tài)波形：(電動(dòng)機(jī)電樞電流波形的觀察可通過(guò)MCL03的ACR的第“1”端，轉(zhuǎn)速波形的觀察可通過(guò)MCL03的ASR的第“1”端)突加給定起動(dòng)時(shí)，直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨時(shí)間變化的波形（500mV，500ms）如圖416（額定轉(zhuǎn)速為1500r/min，ASF：7μF）圖416 突加給定起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速變化的波形突加給定起動(dòng)時(shí)，直流電動(dòng)機(jī)電樞電流隨時(shí)間變化的波形（2V，500ms）如圖417（額定轉(zhuǎn)速為1500r/min，ASF：7μF）圖417 突加給定起動(dòng)時(shí)電流變化的波形突加負(fù)載時(shí)，直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨時(shí)間變化的波形（500mV，500ms）如圖418（額定轉(zhuǎn)速為1500r/min，ASF：7μF）圖418 突加負(fù)載時(shí)轉(zhuǎn)速變化的波形突降負(fù)載時(shí)，直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨時(shí)間變化的波形（500mV，500ms）如圖419（額定轉(zhuǎn)速為1500r/min，ASF：7μF）圖419 突降負(fù)載時(shí)轉(zhuǎn)速變化的波形正反轉(zhuǎn)時(shí)，直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨時(shí)間變化的波形（1V，500ms）如圖420（額定轉(zhuǎn)速為＋1500r/min至－1500r/min，ASF：7μF）圖420 正反轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)速變化的波形五．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到并需要注意的問(wèn)題1．直流電動(dòng)機(jī)工作前，必須先加上直流激磁。3．測(cè)取靜特性時(shí)，須注意主電路電流不許超過(guò)電機(jī)的額定值。5．起動(dòng)電機(jī)時(shí)，需把MEL03的可調(diào)電阻掛箱上的加載旋鈕逆時(shí)針旋到底，以免帶負(fù)載起動(dòng)。7．雙蹤示波器的兩個(gè)探頭地線通過(guò)示波器外殼短接，故在使用時(shí)，必須使兩探頭的地線同電位（只用一根地線即可），以免造成短路事故。六．實(shí)驗(yàn)結(jié)論在這個(gè)雙閉環(huán)直流脈寬調(diào)速的實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)對(duì)集成電路SG3525的性能測(cè)試，以及對(duì)邏輯延時(shí)環(huán)節(jié)和隔離驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)的測(cè)試，可以看出SG3525是一種性能優(yōu)良、功能齊全、通過(guò)性強(qiáng)的單片集成PWM控制芯片，作為整個(gè)系統(tǒng)中的脈寬調(diào)制器，不僅可以使系統(tǒng)變的使用起來(lái)簡(jiǎn)單可靠、方便靈活，而且還大大縮短和簡(jiǎn)化了脈寬調(diào)制器部分的調(diào)試時(shí)間和難度。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)開(kāi)環(huán)、閉環(huán)和靜特性的測(cè)試，可以看出此系統(tǒng)起動(dòng)過(guò)程的電流和轉(zhuǎn)速波形接近理想快速起動(dòng)過(guò)程的波形，具有很好很硬的機(jī)械特性和靜特性，能夠快速方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制和正反轉(zhuǎn)控制，實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)可逆運(yùn)行，只需要改變給定電壓極性即可，此過(guò)程也不會(huì)出現(xiàn)短路現(xiàn)象。因此，通過(guò)本設(shè)計(jì)可以看出，在中小容量的直流傳動(dòng)系統(tǒng)中，采用SG3525的雙閉環(huán)可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)比其他系統(tǒng)具有更多的特點(diǎn)和優(yōu)越性，因而可以被廣泛使用。程設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)電力電子技術(shù)和電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)理論的一種校驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的提高。以前老是覺(jué)得自己什么，西、什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。 最后，我深感要注重理論聯(lián)系實(shí)際，經(jīng)過(guò)課程設(shè)計(jì)，才發(fā)現(xiàn)理論和生活的聯(lián)系。 參考文獻(xiàn)[1] 史國(guó)生．交直流調(diào)速系統(tǒng).．化學(xué)工業(yè)出版社，2002，1～3 [2] 陳伯時(shí)．.電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng):(運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng).)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003， 7：11～17, 52～59[3] 陳振翼.．電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)．北京：中國(guó)紡織出版社， 1998，12：57～66，90～112[4] 王兆安，黃俊. 電力電子技術(shù). 機(jī)械工業(yè)出版社，2000[5] 張艷霞，姜惠蘭. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 清華大學(xué)出版社,2005,9 [6] 吳守箴，臧英杰. 電氣傳動(dòng)的脈寬調(diào)制控制技術(shù). 機(jī)械工業(yè)出版社，2000 [7] 現(xiàn)代電工技術(shù)手冊(cè)編委會(huì)．現(xiàn)代電工技術(shù)手冊(cè)．中國(guó)水利水電出版社，2003[8] 陳國(guó)呈．PWM變頻調(diào)速技術(shù)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998，6566 [9] 張曉青．直流電動(dòng)機(jī)數(shù)字PWM 調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)．北京機(jī)械工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2000，15 (4) [10] 陳國(guó)呈等．PWM變頻調(diào)速技術(shù)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998，7[11] 劉星平，唐勇奇，趙葵根．基于SG3525控制的可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)．湖南工程 學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2002 (1)[12] 張民，陶衛(wèi)東，劉漢玉．微機(jī)控制直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)研究．遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版)，2001 (3)[13] 陳伯時(shí)等．雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)．冶金自動(dòng)化，1983[14] 姚樵耕，俞文根．電氣自動(dòng)控制.．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004[15] 何英．Protel 99入門與實(shí)用．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 [16] 求是教儀(電力電子及電氣傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)實(shí)驗(yàn)指