逻辑无环流可逆直流调速系统实验报告

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1、5.5逻辑无环流可逆直流调速系统5.5.1实验目的(1)熟悉逻辑无环流可逆直流调速系统的组成和工作原理。(2)掌握各控制单元的原理、作用及调试方法。(3)掌握逻辑无环流可逆调速系统的调试步骤和调试方法。(4)掌握逻辑无环流可逆调速系统的静特性和动态特性。5.5.2实验内容(1)控制单元调试。(2)系统调拭。(3)正反转机械特性n=f(Id)的测定。(4)正反转闭环控制特性n=f(Ug)的测定。(5)系统动态特性的测试。5.5.3实验设备(1)电源控制屏(NMCL32)；(2)低压控制电路及仪表(NMCL31)；(3)触发电路和晶闸管主回路(NMCL33)；(4)可调电阻(NMCL03)

2、；(5)直流调速控制单元(NMCL18);(6)电机导轨及测速发电机(或光电编码器)；(7)直流发电机M01;(8)直流电机M03;(9)双踪示波器；(10)万用表。5.5.4实验原理逻辑无环流可逆直流调速系统原理阁如阁512所示。逻辑无环流可逆直流调速专用挂箱由AR(反号器)、DPT(转矩极性鉴别器)、DPZ(零电流检测器)和DLC(逻辑控制器)构成。1.反号器(AR)反号器由运算放大器及有关电肌组成(见图513),用于调速系统中信号需要倒相的场合。反号器的输入信号由运算放大器的反相端接入，故输出电压为USc=-(RP1+R3)/RIXUsro调节RP1的可动触点，可改变RPl的数值

3、，使RP1+R3=R1,则Usc=一Usr,输入与输出成倒相关系。元件RP1装在面板上。2.转矩极性鉴别器(DPT)转矩极性鉴别器为一电平检测器，用于检测控制系统屮转矩极性的变化；它是一个模数转换器，可将控制系统屮连续变化的电平转换成逻辑运算所需的“0”、“1”状态信号。其原理如图514(a)所示。转矩极性鉴别器的输入输出特性如图514(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。输入输出特性的回环宽度为Uk=Usr2—Usrl=Kl(Uscm2—Uscml)式巾，K1为正反馈系数，K1越大，则正反馈越强，冋环宽度接越大；Usr2和Usr1分别为输出由

4、正翻转到负和巾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，但环过宽吋会使系统动作迟缓。(a)阁5-丨丨转姐极性鉴别Hi路原理W(a)原理阌;(b〉输入-输出特性(b)3.零电流检测器（DPZ）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別器相同，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515（a）3-15岑也流检测器屯路拟理阁（a〉原理图:（b）输入-输出特性OUnt(—U(b)4.逻辑控制器（DLC）其作用足对转矩极性和主回逻辑控制器用于

5、逻辑无环流可逆直流调速系统，路零电流信号进行逻辑运算，切挽加于正组桥或反纟11桥晶闸管整流装罝上的触发脉冲，以实现系统的无环流运行，其原理如图516所示。逻辑控制器主要由逻辑判断电路、延时电路、逻辑保护电路和推电路等环节1）逻辑判断环节逻辑判断环节的任务是根据转矩极性检测器和零电流检测器的输出UM和UI状态，正确地判断晶闸管的触发脉冲是否谣要进行切换（由UM是否变换状态决定）及切换条件是否具备（rflUI是否从“0”变“1”决定）。B卩：在UM变号后，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。

6、2）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的逻辑判断电路发出切换指令UZ或UF后，经关断等待时间t1（约3ms）和触发等待时间t2（约10ms）之后才能执行切换指令，故设置相应的延吋电路。延吋电路中的VD1、VD2、C1、C2起t1的延时作用，VD3、VD4、C3、C4起t2的延时作用。3）逻辑保护环节逻辑保护环节也称为“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，逻辑控制器的两个输出端Ub1f和Ub1r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。加入逻辑保护环流环节后，当UZ、UF全为“1”状态时，使逻辑

7、保护环节输出A点电位变为“0”，使Ubif和Ubir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。4）推P环节在正、反桥切换时，逻辑控制器中的G8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P指令，从而可避免切换吋电流的冲击。5）功率放大输出环节因与非门输出功率有限，为了能可靠推动脉冲门I或II,故加了由VI和V2组成的功率放大级，由逻辑信号ULK1和ULK2进行控制，或为“通”或为“断”来控制触发脉冲门I或触发脉冲门