邏輯無環流系統實驗報告

2021-03-04 02:52:36 字數 3594 閱讀 8473

一、實驗目的:

1) 熟悉和掌握邏輯無環流可逆調速系統的除錯方法和步驟;

2) 通過實驗,分析和研究系統的動、靜態特性,並研究調節的引數對動態品質的影響;

3) 通過實驗,提高自身實際操作技能,培養分析和解決問題的能力。

二、實驗內容:

(2)各控制單元除錯;

(3)整定電流反饋係數β,轉速反饋係數α,整定電流保護動作值;

(4)測定開環機械特性及高、低時速的靜特性;

(5)閉環控制特性的測定;

(6)改變調節器引數,觀察、記錄電流和速度走動、制動時的動態波形。

三、實驗調節步驟:

1 雙閉環可逆調速系統除錯原則:

先單元,後系統;

先開環,後閉環;

先內環,後外環

先單向(不可逆),後雙向(可逆)。

2 系統開環除錯

(1) 系統開環除錯整定:

定相分析:定相目的是根據各相閘流體在各自的導電範圍,觸發器能給出觸發脈衝,也就是確定觸發器的同步電壓與其對應的主迴路電壓之間的正確相位關係,因此必須根據觸發器結構原理,主變壓器的接線組別來確定同步變壓器的接線組別。

(2) α=90°的整定

(3) 制定移相特性

(4) 帶動電機整定α和β

3 系統的單元除錯

(1) asr、acr和反相器的調零、限幅等

(2) 邏輯單元(dlc)的轉矩特性和零電流檢測的除錯

4 電流閉環除錯(,,等相關引數的整定)

5 轉速閉環除錯(,,等相關引數的整定)

四、觸發器的整定

(1) 先將djk02的觸發脈衝指示開關撥至窄脈衝位置,合djk02中的電源開關,用

示波器觀察a相、b相、c相的三相鋸齒波,分別調節所對應的斜率調節器,使三相鋸齒波的斜率一致。

(2) 觀察djk02中vt1~vt6孔的六個雙窄脈衝,使間隔均勻,相位間隔60度。

(3) 觸發器移相控制特性的整定;

如附圖1所示,系統要求當時,,電機應停止不動。因此要調

整偏移電阻,使。

附圖1 觸發器移相控制特性

測得當時所對應的值,該值將作為整定acr輸出

最大正限幅值的依據;測得當時所對應的值,該值將作為整定acr輸出最大負限幅值的依據。

五、系統的開環執行及特性測試

(1) 高速特性的測試:

逐步增加給定電壓,使電動機啟動、公升速。調節和滑動變阻器的阻值,

使電機電流,轉速。給定保持不變,做得高速特性如表6-1所示。

改變滑動變阻器,使負載電流由1.2a下降,並記錄所對應的轉速和整流電壓,即可測出高速時的開環機械特性。

附表1 電機高速特性

(2) 低速特性的測試:

調節和滑動變阻器的阻值,使電機電流,電機仍然旋轉,轉速左右。測得低速特性如下表所示。

附表2 電機低速特性

電機高低速開環特性如圖所示:

附圖2 電機高低速開環特性圖

速度反饋特性的測試:

改變uct,使電動機的轉速分別為下列表中所示,讀出所對應的反饋電壓ufn的大小,作出u=f(n)特性,並檢查其反饋的線性度

附表3 電動機的轉速反饋特性

附圖3 電機轉速反饋的線性度

六、系統單元除錯

1、 電流調節器acr的除錯

先切斷主電路和勵磁電源開關,切斷djk02中的電源開關;合電源總開關和djk04

中的電源控制開關,djk04中的電源控制開關,djk04中的給定電位器逆時針調至零位,使給定為0v。

將acr接成比例調節器,給定為0v,調節放大器調零電位器rp4,使其輸出為

0v。給定為正訊號,其輸出應為負,調節負限幅電位器rp2,使給定繼續增大,其值不變。給定為負訊號,其輸出應為正,調節負限幅值=3v。當給定繼續增大,其值不變。

2、 速度調節器asr的除錯

除錯方法同acr的除錯方法,但輸出的正負限幅值為。

3、 反相器ar的除錯

將輸出給定單元輸出直接輸入ar的輸入端,用萬用表測量輸入與輸出,特性就滿足式(6-1)。

6-1)

4、 邏輯控制單元的除錯

電平檢測器的除錯

a) 轉矩極性鑑別器dpt的除錯

將輸入給定單元輸出直接接到dpt的輸入端,用萬用表或示波器觀察其輸出。先檢測回環寬度(為0.5v左右),調節電位器rp1,使回環寬度對稱縱座標,如特性圖。

附圖4 入—回環特性圖

b) 零電平監測器dpz的除錯

將輸入給定單元輸出直接接到dpz的輸入端,用萬用表或示波器觀察其輸出。

先檢測回環寬度(為0.4v左右);調節電位器rp3,使回環如圖(6-4-2)所示。

附圖5 dpz特性

邏輯控制器dlc的除錯

dlc有兩個輸入端:和,若要求兩個輸入端同時為「1」態或「0」態,其訊號可以直接從輸入給定單元輸出端獲得;若乙個為「1」態可從輸入給定單元測試其邏輯功能,邏輯功真值表應如表6-4-3所示。

附表4 邏輯功能真值表

5、 系統整體除錯

1)合保護電路開關→電動機勵磁開關→控制電源開關→合直流高速主電源開關。

2)系統動態波形的觀察與效能指標分析。

閉環機械特性的測定:先將系統停下來,將發電機輸出接滑動變阻器,調節調動變阻器和速度給定,使,,給定不變,調節滑動變阻器使下降,從而測出其高速機械特性。

低速機械特性仿照開環系統方法進行。

調節活動變阻器,使左右,觀察系統從原始突加正向起動→正向執行→突給正向停車的轉速和電流的波形。

3)測試系統對擾動訊號的抵抗能力。

電機起動後在穩態情況下,先使主迴路電流左右。

突加負載(使),用示波器觀察電動機轉速變化情況;

突降負載(使左右),同樣用示波器觀察電動機轉速變化情況。

七、小結

在實驗室模擬條件下,所設計的直流雙閉環調速系統可以滿足四輥冷軋機的捲取機所要求的效能指標:

(1),;

(2)穩態時,轉速無靜差;

(3)能夠快速起動、制動;

經過實驗室的除錯,系統最終能較好的執行,從靈素開始速度給定,以及突加速度給定訊號,系統都能夠正常地啟動,公升速至給定的速度值。

電動機在零速時出現蠕動,現象是左右轉,這種現象有兩種可能性,一是系統的閘流體的觸發的偏置電壓未調整好,另外一種就是系統的回環比較整定不理想,但偏置電壓已確認調整好,只有回環比較環節,因給定單元的旋鈕有故障,無法比較為準確的調整回環比較引數,所以不是偏置電壓的問題,而應該是回環比較的問題。而且除錯中發現回環引數調整得電位器出現了誤差較大,難以整定的。

系統突加給定時,開始這個速度給定難以調到很高,否則也同樣出現過流跳閘報警,速度也只能在800左右突加速度給定,可能是系統的電流超調量過大,pi引數中,增大比較有利於系統的快速性,但與此同時也增加了系統的超調量,從而必須加大反饋的作用或者增加i的作用,稍微減少p的強度,按照這樣,經過除錯果然效果不一樣,突加給定的訊號可以給到很大,基本上是零至額定速度的給定範圍,說明系統的引數經過整定後比較好,而且系統在正反轉情況下都可以突加給定,正常執行。

在試驗中還出現了缺相的故障,導致系統轉速無法公升高以及出現較為明顯的電流波動現象,並使電流調節器一直出去飽和輸出限幅狀態,使系統工作於開環狀態,電流環不起作用,修股缺相故障後,系統可以正常執行。

通過本次實驗,使自己加深了對電力電子技術中的三相整流、運動控制中的系統分析和驗證的理解,並通過實際動手,將理論與實際相結合,提高了自己的設計和動手能力。

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