轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)(已改無錯(cuò)字)
2023-06-16 08:08:42 本頁面
【正文】 正環(huán)節(jié)。場效應(yīng)管 VT1 為零速封鎖電路，當(dāng) “A”斷為 0V 時(shí)，VD5 導(dǎo)通，將調(diào)節(jié)器反饋環(huán)節(jié)短接而封鎖；當(dāng)“A”端為 15V 時(shí)，VD5 不通，VT1 夾斷，調(diào)節(jié)器投入工作。RP3 為放大系數(shù)調(diào)節(jié)電位器，RP4 為調(diào)零電位器。③、電流調(diào)節(jié)器（ACR）電流調(diào)節(jié)器（ACR）原理圖如下圖 2－7 所示。圖 2－11 速度調(diào)節(jié)器原理圖圖 212 電流調(diào)節(jié)器（ACR）原理圖電流調(diào)節(jié)器（ACR）由運(yùn)算放大器、二極管限幅器、互補(bǔ)輸出、輸入阻搞網(wǎng)絡(luò)及反饋?zhàn)杩咕W(wǎng)絡(luò)等環(huán)節(jié)組成。如上圖所示，其工作原理為二極管 VDVD5 和電位器 RPRP2 組成正負(fù)限幅可調(diào)的限幅電路；CR9 組成微分反饋校正環(huán)節(jié)，有助于抑止振蕩，減少超調(diào)。 R1C11 組成電流環(huán)串聯(lián)校正環(huán)節(jié)。RP3 為放大系數(shù)調(diào)節(jié)電位器，RP4 為調(diào)零電位器。CC11 的數(shù)值可根據(jù)需要由外接電容來改變。3．電流變換器與過流保護(hù)器（FBC+FA）電流變換器與過流保護(hù)器（FBC+FA）的原理圖如下圖 2－8 所示。電流變換器與過流保護(hù)器（FBC+FA）有兩種功能，一是檢測電流反饋信號(hào)；二是發(fā)出過流信號(hào)。圖 2－13 電流變換與過流保護(hù)原理圖如上圖所示，電流變換器（FBC ）的輸入端 TATATA3 來自電流互感器的輸出端，反映負(fù)載電流大小的電壓信號(hào)經(jīng)三相橋式整流電路整流后加到 RPRP2 及RRVD7 組成的 3 條支路上，其中：R2 與 VD7 并聯(lián)后再與 R1 串聯(lián)，在其中點(diǎn)取零電流檢測信號(hào)；將 RP1 的可動(dòng)觸點(diǎn)輸出作為電流反饋信號(hào)，反饋強(qiáng)度由 RP1 進(jìn)行調(diào)節(jié)；將RP2 的可動(dòng)觸點(diǎn)與過流保護(hù)電相連，輸出過流信號(hào)，RP2 可調(diào)節(jié)過流動(dòng)作電流的大小。當(dāng)主電路電流超過某一數(shù)值后，由 RP2 上取得的過流信號(hào)電壓超過穩(wěn)壓管 VST1 的穩(wěn)壓值，使三極管 VT1 導(dǎo)通，從而使繼電器 K 動(dòng)作，關(guān)閉主電路電源開關(guān)，并使發(fā)光二極管 H 發(fā)光，提醒氣操作者實(shí)驗(yàn)裝置已過流跳閘。調(diào)節(jié) RP2 的動(dòng)觸點(diǎn)，可得到不同數(shù)值的過電流倍數(shù)。過電流使 VT2 由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，在集電極輸出一各高電平到電流調(diào)節(jié)器（ACR）的輸入端，作為推 β 信號(hào)。4．觸發(fā)裝置 GT 和脈沖功放電路脈沖觸發(fā)裝置采用 TC787 單片集成電路 ,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖 2－9 所示： 圖 2－14 TC787 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖由上圖可知，在它們內(nèi)部集成有三個(gè)過零和極性檢測單元、三個(gè)鋸齒波形成單元、三個(gè)比較器、一個(gè)脈沖發(fā)生器、一個(gè)抗干擾鎖定電路、一個(gè)脈沖形成電路、一個(gè)脈沖分配及驅(qū)動(dòng)電路。它們的工作原理可簡述為：經(jīng)濾波后的三相同步電壓通過過零和極性檢測單元檢測出零點(diǎn)和極性后，作為內(nèi)部三個(gè)恒流源的控制信號(hào)。三個(gè)恒流源輸出的恒值電流給三個(gè)等值電容 Ca、Cb、Cc 恒流充電，形成良好的等斜率鋸齒波。鋸齒波形成單元輸出的鋸齒波與移相控制電壓 Vr 比較后取得交相點(diǎn)，該交相點(diǎn)經(jīng)集成電路內(nèi)部的抗干擾鎖定電路鎖定，保證交相唯一而穩(wěn)定，使交相點(diǎn)以后的鋸齒波或移相電壓的波動(dòng)不影響輸出。該交相信號(hào)與脈沖發(fā)生器輸出的脈沖(對(duì) TC787 為調(diào)制脈沖，對(duì) TC788 為方波)信號(hào)經(jīng)脈沖形成電路處理后變?yōu)榕c三相輸入同步信號(hào)相位對(duì)應(yīng)且與移相電壓大小適應(yīng)的脈沖信號(hào)送到脈沖分配及驅(qū)動(dòng)電路。假設(shè)系統(tǒng)未發(fā)生過電流、過電壓或其它非正常情況，則引腳 5 禁止端的信號(hào)無效，此時(shí)脈沖分配電路根據(jù)用戶在引腳 6 設(shè)定的狀態(tài)完成雙脈沖(引腳 6 為高電平)或單脈沖(引腳 6 為低電平)的分配功能，并經(jīng)輸出驅(qū)動(dòng)電路功率放大后輸出，一旦系統(tǒng)發(fā)生過電流、過電壓或其它非正常情況，則引腳 5 禁止信號(hào)有效，脈沖分配和驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)部的邏輯電路動(dòng)作，封鎖脈沖輸出，確保集成電路的 6 個(gè)引腳 117 輸出全為低電平。圖 11 給出了應(yīng)用電平匹配網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用圖。這種使用方法需要加較多輔助元件，圖中電容 C1～C3 為隔直耦合電容，而 C4～C6 為濾波電容，它與 R1～R3 構(gòu)成濾去同步電壓中毛刺的環(huán)節(jié)。另一方面，隨 RP1～RP3 三個(gè)電位器的不同調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn) 0～60176。的移相，從而適應(yīng)不同主變壓器連接的需要。圖 4 中直接將同步變壓器的中點(diǎn)接到(1/2)電源電壓上，使所用元件得以簡化。 圖 2－15 簡化電平匹配網(wǎng)絡(luò)的單電源使用法三、調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)的測定、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與調(diào)試31 系統(tǒng)參數(shù)的測定311 測定晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主電路電阻值 R、電感值 LI 1(A) U1(V) I2(A) U2(V) 計(jì)算值 R(Ω)第一組 98 111 第二組 102 117 第三組 107 123 由上表可知，電樞回路總電阻 R＝由上表可知，Ra=,RL=I(A) Ua(V) UL(V) La Ld L第一組 0. 23 48 54 第二組 第三組 由公式L=La＋L dZa=Ua / I ZL=UL/I )(2fRaa???Ld可求得電樞回路電感 L＝312 測定直流電動(dòng)機(jī)直流發(fā)電機(jī)測速發(fā)電機(jī)組的飛輪慣量 GD2增量(mv)時(shí)間(ms)Ik（A）Ua(V) n Pk MK dn/dt GD2第一組936 1020 201 1500 第二組840 990 183 1300 第三組760 850 154 1100 數(shù)字示波器記錄的 n=f（t）曲線如下圖所示由公式 dtnMGDK3752?K??)(2RIUPKka求得 =?313 測定晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主電路電磁時(shí)間常數(shù) Td實(shí)驗(yàn)觀察到的電流上升曲線 id=f（t）如下圖所示測定晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主電路電磁時(shí)間常數(shù) Td第一組 第二組 第三組 平均值Td(ms) 50 52 53 52314 測定直流電動(dòng)機(jī)電勢常數(shù) Ce 和轉(zhuǎn)矩常數(shù) CmUd2(V) Ud1(V) N2(r) N1(r) Ce(Vmin/r)測 量 值 175 140 1200 1000 由公式CM=可求得 CM=(Nm/A)315 測定晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)機(jī)電時(shí)間常數(shù) Tm實(shí)驗(yàn)觀察到的過渡過程曲線 n= f（t ）如下圖所示測定晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)機(jī)電時(shí)間常數(shù) Tm第一組 第二組 第三組 平均值 Tm(ms) 76 75 76 76316 測定晶閘管觸發(fā)及整流裝置特性 Ud=f(Uct)、測速發(fā)電機(jī)特性 UTG=f(n)Ug（V） UTG（V） Ud（V） n1 145 10002 165 11003 175 12004 190 13005 215 1500根據(jù) Ks=ΔUd/ΔUg 計(jì)算可得 Ks=晶閘管觸發(fā)及整流裝置特性 Ud=f(Ug)測速發(fā)電機(jī)特性 UTG=f(n)32 調(diào)節(jié)器參數(shù)確定321 計(jì)算電流反饋系數(shù) β、轉(zhuǎn)速反饋系數(shù) αα＝6V/1000r=(r/min), β=322 設(shè)計(jì)電流、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的參數(shù)：①．確定時(shí)間常數(shù)1） 整流裝置滯后時(shí)間常數(shù) 。經(jīng)查表得三相橋式電路的平均失控時(shí)間 =。sTsT2） 電流濾波時(shí)間常數(shù) 。三相橋式電路每個(gè)波頭的時(shí)間是 ，為了基本濾平波oi頭，應(yīng)有（1～2） =，因此取 =2ms=。oiT3） 電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)之和 。按小時(shí)間常數(shù)近似處理，取i?= +
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