中国石油大学(华东)电气工程和自动化专业综合实践报告

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1、......电气工程及其自动化专业综合实践报告学生姓名：同组者：学号：学习好帮手......一.本专业综合实践目的1二.主要训练内容1三.电路组成以及原理分析11、交流电机的降压起动原理12、双向晶闸管的相控调压2四.控制系统的硬件电路分析2五．各部分电路的原理与分析41.滞环电压比较器42.单稳移相电路53．锁相同步倍频器64．EEPROM存储模式及触发脉冲的产生85、模式选择控制电路96.错序封锁电路10六.晶闸管驱动电路12七.电源板13八.主电路部分13九、各环节调试波形及分析14（1）电源脉冲输出波形14（2）驱动电路脉冲输出14（3）控制电路输出15十.思考讨论

2、23十一．调试与解决26十二．总结26学习好帮手......一.本专业综合实践目的本专业涉及多门学科，包括电机拖动、电力工程、电子技术、自动控制、计算机控制，多学科渗透，强弱电结合，特别是对动手能力要求较高。为了给本专业学生提供更多的动手实践机会，提高学生的实践技能，教学培养计划中专门安排了专业综合实践环节，并且为了提高其实践效果，本系专门花费了相当大的人力物力，来给大家创造一种实践训练的机会。二.主要训练内容1.各部分原理分析；2.焊接、组装（控制、驱动、电源）；3.各部分电路分别调试及系统联调；4.多种仪器设备的使用与电路波形测试。三.电路组成以及原理分析1、交流电机的

3、降压起动原理降压起动的目的：降低起动电流Ist。降压后的机械特性：交流电机轻载降压运行，可以提高电机效率，避免“大马拉小车”，节约电能。学习好帮手......图1感应电机机械特性图2软启动主电路2、双向晶闸管的相控调压普通晶闸管：两个普通晶闸管反并联，输入两路脉冲。双向晶闸管(KS)：两个主电极T1、T2，一个门极G。通常在G-T2之间加入触发脉冲，使其导通。图3单双向晶闸管示意图触发脉冲经过高频调制，以减小脉冲变压器的体积。相控调压的缺点：功率因数低，电流非正弦对电网有谐波污染。软起动：电机刚起动时a较大。a逐渐减小，转速接近稳态时a=0°。a的调压可控范围：j~180学

4、习好帮手......图4相控调压触发角示意图四.控制系统的硬件电路分析由于交流电机的转速与其端电压成正比，而端电压又取决于导通角的大小，因此，通过控制导通角的大小即可控制电机的转速。设计一个初始角度，以后每隔一定的时间给导通角一个小的增量，即可实现电机的平滑起动。晶闸管的导通角控制采用数字存储技术，事先通过编程，将要应用的触发脉冲数据写入存储器中，然后通过合适的控制方案，再读出这些数据交易利用，便可控制晶闸管的导通角不断变化，本设计中采用EEPROM2864。实验板主要包括：滞环电压比较器、单稳移相电路、锁相倍频环节、EEPROM存储模式及触发脉冲的产生、错相序封锁控制电路

5、模块，及驱动电路、主电路等。控制板上，线电压信号uab经过滞环电压比较器产生同步方波，方波移相后，与相电压ua同相位，然后经过锁相倍频，频率变为256*50HZ，作为计数器74393的时钟信号，74393产生8路分频信号，连接到EEPROM2864的地址线，从而读出2864事先存储的数据，输出触发脉冲。考虑到实验中三相相序可能接错，设计中采用了错相序封锁控制。若相序接错，则封锁缓冲器74244的输出，没有触发脉冲输出，晶闸管不能导通；只有当相序完全正确时，才能输出触发脉冲，导通晶闸管。学习好帮手......图5控制电路框图五．各部分电路的原理与分析1.滞环电压比较器滞环电压

6、比较器能提高电路的抗干扰能力，因为电路在翻转点单向灵敏，即只有输入信号沿某一方向越过翻转点变化时，输出发生翻转，而输入沿另一方向越过该翻转点变化时，输出不翻转。从而可以将工频50Hz正弦波变换为同步的标准TTL方波。电路中引入正反馈，一方面加速了输出电压翻转过程，另一方面给电路提供了双极性参考电平，产生回环。实验中滞环电压比较器如图所示，其主要作用是将正弦信号转换为标准的TTL方波，便于后续电路的使用。该比较器采用LM393实现，双电源供电方式，有利于调试。滞环电压比较器原理图如图所示：学习好帮手......图6滞环电压比较环节原理图滞环比较器的输出为-12V~+12V，经

7、过电平调理电路，后接‘非’门。采用两次反相，主要是因为电路产生的方波并不是非常标准，低电平有负值，高电平有时不足4.2V，当后续电路工作时，高电平被拉得很低，并且有凸峰，不利于后续电路的工作。加上反相器后，将原来波形变成标准的TTL方波。滞环回差的作用：在过零点附近，若迭加有杂波干扰，不会导致的多次跳变而造成同步紊乱，只要干扰幅度不超过。2.单稳移相电路实验中利用相电压产生触发脉冲，如果用线电压信号，就会造成触发紊乱，单稳移相电路就是为了把线电压转换成相电压而设计的。在本设计中用74ls122实现，如下图，调节VR