逻辑无环流可逆直流调速系统实验
实验二双闭环晶闸管可逆直流调速系统
实验报告要求
1实验目的
了解并熟悉逻辑无环流可逆直流调速系统的原理和组成。
掌握逻辑无环流可逆调速系统的接线和线路原理，初步学会调试步骤和方法。
2实验内容
1系统接线 2系统调试 3系统的动态特性的观察。
3实验系统的组成及工作原理
3.1理解新增电路模块原理图
1过流保护（FA）
当主电路电流超过某一数值后(2A左右)，由9R3，9R20上取得的过流信号电压超过运算放大器的反向输入端，使D触发器的输出为高电平，使晶体三极管V由截止变为导通，结果使继电器K的线圈得电，继电器K由释放变为吸引，它的常闭触点接在主回路接触器的线圈回路中，使接触器释放，断开主电路。
并使发光二极管亮，作为过流信号指示，告诉
转矩极性鉴别器为一电平检测器，用于检测控制系统中转矩极性的变化；它是一个模数转换器，可将控制系统中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
图如图1−9（a）所示。
转矩极性鉴别器的输入输出特性如图1−9（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。
特性的回环宽度为U k=U sr2-U sr1=K1(U scm2-U scm1)
零电流检测器检测到主电路电流过零（U I =“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U Z和U F状态必须相反。
B．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逻辑判断电路发出切换指令U Z或U F后。
经关断等待时间t1(3ms)和触发等待时间t2(10ms)之后才能执行切换指令，故设置相应的延时电路，电路中VD1、C1, VD2、C2起t1的延时作用，VD3、C3,、VD4、C4起t2的延时作用。
C．逻辑保护环节逻辑保护环节也称多一保护环节。
当逻辑电路发生故障时，U Z、U F的输出同时为”1”状态，逻辑控制器两个输出端U blr和U blf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。
加入逻辑保护环节后，当U Z、U F全为”1”状态时，使逻辑保护环节输出”A”点电位变为”0”，使U blf和U blr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。
D．推β环节在正，反桥切换时，逻辑控制器中D2:10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β指令，从而可避免切换时电流的冲击。
5．ACR（电流调节器）
电流调节器适用于可控制传动系统中，对其输入信号（给定量和反馈量）时进行加法、减法、比例、积分、微分，延时等运算或者同时兼做上述几种运算。
以使其输出量按某种予定规律变化。
它是由下述几部分组成：运算放大器，两极管限幅，互补输出的电流放大级、输入阻抗网络、反馈阻抗网络等。
型晶体管）截止，V4管和负截构成射极跟随器。
接在运算放大器输入端前面的阻抗为输入阻抗网络。
改变输入和反馈阻抗网络参数，就能得到各种运算特性。
元件RP1、RP2、RP3装在面板上，C1、C2的数值可根据需要，由外接电容来改变。
3．2选触逻辑无环流可逆调速系统的工作原理图
R20
4 实验系统接线图
实验波形
1理想波形
6 转速闭环实验:
4 转速闭环实验
按上图如示实验接线图接线。
A 静特性精调:α=5V/1500r.p.m
B 动特性观察: 同时观察Ufi和Ufn信号波形。
•特别注意启动过程与停车过程,比较下它们的时间长短. 6．系统动态波形的观察
•用二踪慢扫描示波器观察并记录：
（1）给定值阶跃变化（正向起动→正向停车→反向切换到正向→正向切换到反向→反向停车）时的动态波形。
（2）电机稳定运行于额定转速，Ug不变，突加，突减负载(20%Ied↔100%Ied) 的动态波形：（3）改变ASR,ACR的参数，观察动态波形如何变化。
注：电动机电枢电流波形的观察可通过ACR的第“1”端
转速波形的观察可通过ASR的第“1”
停电时，应先停主回路电源，再停控制电源，与送电顺序相反。
5 回答问题（5选3）
1 说明如何在不送主回路电源情况下，根据给定正负切换时Uct的变化来检查控制线路的正确性。
2 PI参数的调正。
画出实验接线中的实用PI调节器线路图，推导出传递函数。
写出根据波形进行参数调正的原理。
3 分析电机动态过程中电机经历的工作状态，系统能量转换。
（任选正向起动，正向制动，反向起动，反向制动，正转切换到反转，或反转切换到正转中的一个状态进行分析）
4 画出实验波形并解释之。
5简要分析选触逻辑无环流可逆调速系统的工作原理。
运动控制实验报告
“运动控制系统”专题实验报告有非常好的线性关系S=(1679-1446)/1679=13.8%3．根据实验数据，画出系统开环机械特性，计算静差率，并与闭环机械特性进行比较。
n (r/min) 1286 1270 1255 1240 1210S=(1490-1186)/1490=20.4%开环系统的静差率大于闭环系统的静差率在一个周期内，电压波形有6 个相同波形，说明电路触发环节正确（1）突加给定起动时，电动机M03蓝色为电枢电流红色为转速分析：突加额定负载，负载电流增大，转速下降。
转速调节器输出增大，电流调节器输出增大，电枢“运动控制系统”专题实验报告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。
特性的回环宽度为：Uk=Usr2-Usr1=K1(Uscm2-Uscm1)式中：K1为正反馈系统，若K1越大，则正反馈越强，回环宽度接越大；Usr2和Usr1 分别为输出由正翻五．实验方法1．按图4.14 接线，未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常。
（1）用示波器观察双脉冲观察孔，应有间隔均匀，幅度相同的双脉冲（2）检查相序，用示波器观察“1”，“2”脉冲观察孔，“1”脉冲超前“2”脉冲600，则相序正确，六.实验结果与分析：1．根据实验结果，画出正、反转闭环控制特性曲线。
Id=0.87A n=1500 r/minUg (v) 5.26 4.69 4.28 3.95 3.65 2.882．根据实验结果，画出正、反转闭环机械特性，并计算静差率。
I (A) 0.76 0.85 0.9 0.95 n (r/min) 1498 1487 1475 1455I (A) -0.82 -0.9 -0.95n (r/min) -1500 -1499 -1497正向切换到反向反向停车）电机稳定运行于额定转速，Ug不变，突加，突减负载(20%Ied«100%Ied) 的动态波形：．分析电机从正转切换到反转过程中，电机经历的工作状态，系统能量转换状况。
逻辑无环流可逆直流调速系统
综合性实践报告
实践项目名称逻辑无环流可逆直流调速系统实践日期2008.3.19—2008.3.24
班级电气05-10班
学号
姓名
成绩
气工程实践与实践中心
实践报告说明
1．实践项目名称：要用最简练的语言反映实践的内容。
要求与实践指导书中相一致。
2．实践类型：一般需说明是验证型实践还是设计型实践，是创新型实践还是综合型实践。
3．实践目的与要求：目的要明确，要抓住重点，符合实践指导书中的要求。
4．实践原理：简要说明本实践项目所涉及的理论知识。
5．实践环境：实践用的软硬件环境（配置）。
6．实践方案设计（思路、步骤和方法等）：这是实践报告极其重要的内容。
概括整个实践过程。
对于操作型实践，要写明依据何种原理、操作方法进行实践，要写明需要经过哪几个步骤来实现其操作。
对于设计型和综合型实践，在上述内容基础上还应该画出流程图、设计思路和设计方法，再配以相应的文字说明。
对于创新型实践，还应注明其创新点、特色。
7．实践过程（实践中涉及的记录、数据、分析）：写明具体上述实践方案的具体实施，包括实践过程中的记录、数据和相应的分析。
8．结论（结果）：即根据实践过程中所见到的现象和测得的数据，做出结论。
9．小结：对本次实践的心得体会、思考和建议。
10．指导教师评语及成绩：指导教师依据学生的实际报告内容，用简练语言给出本次实践报告的评价和价值。
注意：
实践报告将记入实践成绩；
每次实践开始时，交上一次的实践报告，否则将扣除此次实践成绩。
直流调速系统实验指导书
直流调速系统实验指导书江西理工大学应用科学学院机电工程系2007年10月目录实验一晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定 (1)实验二晶闸管直流调速系统主要单元调试 (6)实验三不可逆单闭环直流调速系统静特性的研究 (9)实验四双闭环晶闸管不可逆直流调速系统 (13)实验五逻辑无环流可逆直流调速系统 (18)实验六双闭环可逆直流脉宽调速系统 (22)实验一晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定一．实验目的1．了解电力电子及电气传动教学实验台的结构及布线情况。
2．熟悉晶闸管直流调速系统的组成及其基本结构。
3．掌握晶闸管直流调速系统参数及反馈环节测定方法。
二．实验内容1．测定晶闸管直流调速系统主电路电阻R2．测定晶闸管直流调速系统主电路电感L3．测定直流电动机的飞轮惯量GD24．测定晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数T d5．测定直流电动机电势常数C e和转矩常数C M6．测定晶闸管直流调速系统机电时间常数T M三．实验系统组成和工作原理晶闸管直流调速系统由三相调压器，晶闸管整流调速装置，平波电抗器，电动机——发电机组等组成。
本实验中，整流装置的主电路为三相桥式电路，控制回路可直接由给定电压Ug作为触发器的移相控制电压，改变U g的大小即可改变控制角，从而获得可调的直流电压和转速，以满足实验要求。
四．实验设备及仪器1．教学实验台主控制屏。
2．NMCL—33组件3．NMEL—03组件4．电机导轨及测速发电机（或光电编码器）5．直流电动机M036．双踪示波器7．万用表五．注意事项1．由于实验时装置处于开环状态，电流和电压可能有波动，可取平均读数。
2．为防止电枢过大电流冲击，每次增加U g须缓慢，且每次起动电动机前给定电位器应调回零位，以防过流。
3．电机堵转时，大电流测量的时间要短，以防电机过热。
六．实验方法1．电枢回路电阻R的测定电枢回路的总电阻R包括电机的电枢电阻R a，平波电抗器的直流电阻R L和整流装置的内阻R n，即R=R a+R L+R n为测出晶闸管整流装置的电源内阻，可采用伏安比较法来测定电阻，其实验线路如图1-1所示。
《电力拖动自动控制系统》实验指导书(自编)-(2)
《电力拖动自动控制系统》实验指导书(自编)-(2)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1《电力拖动自动控制系统》实验指导书昆明理工大学信自学院自动化系2005年9月目录实验须知----------------------------------------------------------------------2实验一系统调试-----------------------------------------------------------3实验二参数测试-----------------------------------------------------------9实验三双闭环系统的静特性研究-------------------------12实验四双闭环调速系统动特性研究----------------------------------15实验五逻辑无环流可逆调速系统的研究----------------------------17实验六错位选触无环流可逆系统-------------------------------------22实验七双闭环三相异步电动机调压调速系统----------------------26实验八双闭环三相绕线型异步电动机串级调速系统-------------29附录1双闭环不可逆直流调速系统主电路和控制电路连线图--32附录2逻辑无环流直流可逆调速系统主电路和控制电路连线图--33实验须知实验课是教学中的重要环节之一，通过实验，是理论联系实际，加深理解和巩固所学的有关理论知识，培养、锻炼和提高对实际系统的调试和分析、解决问题的能力，同时通过实验也培养严谨的科学态度和良好的作风，以达到工程技术人员应有的本领，因此要求每个学生不必须认真对待实验课，要求作到：一：实验前预习，要求：1、了解所有实验系统的工作原理2、明确实验目的，各项实验内容、步骤和做法3、拟定实验操作步骤，画出实验记录表格。
中南大学物理实验报告doc
中南大学物理实验报告图片已关闭显示，点此查看图片已关闭显示，点此查看图片已关闭显示，点此查看图片已关闭显示，点此查看图片已关闭显示，点此查看附一逻辑无环流系统实验报告一、实验目的：1）熟悉和掌握逻辑无环流可逆调速系统的调试方法和步骤；2）通过实验，分析和研究系统的动、静态特性，并研究调节的参数对动态品质的影响； 3）通过实验，提高自身实际操作技能，培养分析和解决问题的能力。
二、实验内容：各控制单元调试；整定电流反馈系数β，转速反馈系数α，整定电流保护动作值；测定开环机械特性及高、低时速的静特性n?f(Id)；闭环控制特性n?f(Id)的测定；改变调节器参数，观察、记录电流和速度走动、制动时的动态波形。
三、实验调节步骤：1 双闭环可逆调速系统调试原则：①先单元，后系统；②先开环，后闭环；③先内环，后外环④先单向，后双向。
2 系统开环调试系统开环调试整定：定相分析：定相目的是根据各相晶闸管在各自的导电范围，触发器能给出触发脉冲，也就是确定触发器的同步电压与其对应的主回路电压之间的正确相位关系，因此必须根据触发器结构原理，主变压器的接线组别来确定同步变压器的接线组别。
Α=90°的整定制定移相特性带动电机整定α和β 3 系统的单元调试ASR、ACR和反相器的调零、限幅等逻辑单元的转矩特性和零电流检测的调试 4 电流闭环调试 5 转速闭环调试四、触发器的整定先将DJK02的触发脉冲指示开关拨至窄脉冲位置，合DJK02中的电源开关，用示波器观察A相、B相、C相的三相锯齿波，分别调节所对应的斜率调节器，使三相锯齿波的斜率一致。
观察DJK02中VT1~VT6孔的六个双窄脉冲，使间隔均匀，相位间隔60度。
触发器移相控制特性的整定；V时，??如图6-1所示，系统要求当U90?，电机应停止不动。
因此要调 ct?0整偏移电阻Up，使??90?。
图片已关闭显示，点此查看图6-2-1触发器移相控制特性测得当?时所对应的值?，该值将作为整定ACR输U?????30?ctmmin出最大正限幅值的依据；测得当时所对应的值?，U????150?(????30?)minctm该值将作为整定ACR输出最大负限幅值的依据。
逻辑无环流可逆直流调速系统.
目录摘要 (2)一．逻辑无环流可逆直流调速系统工作原理 (2)二．无环流逻辑装置的组成 (4)三．无环流逻辑装置的设计 (5)四．逻辑无环流可逆调速控制系统各种运行状态 (10)五．系统参数计算及测定 (13)六、参考文献 (16)摘要：逻辑无环流可逆直流调速系统省去了环流电抗器，没有了附加的环流损耗，节省变压器和晶闸管装置的附加设备容量。
和有环流系统相比，因换流失败造成的事故率大为降低。
关键词：无环流；可逆直流调速系统；逻辑控制器一．逻辑无环流可逆直流调速系统工作原理逻辑无环流可逆直流调速系统主电路如图 1 所示，两组桥在任何时刻只有一组投入工作（另一组关断），所以在两组桥之间就不会存在环流。
但当两组桥之间需要切换时，不能简单的把原来工作着的一组桥的触发脉冲立即封锁，而同时把原来封锁着的一组桥立即开通，因为已经导通晶闸管并不能在触发脉冲取消的一瞬间立即被关断，必须待晶闸管承受反压时才能关断。
如果对两组桥的触发脉冲的封锁和开放式同时进行，原先导通的那组桥不能立即关断，而原先封锁着的那组桥已经开通，出现两组桥同时导通的情况，因没有环流电抗器，将会产生很大的短路电流，把晶闸管烧毁。
为此首先应是已导通的的晶闸管断流，要妥当处理主回路中的电感储存的一部分能量回馈给电网，其余部分消耗在电机上，直到储存的能量释放完，主回路电流变为零，使原晶闸管恢复阻断能力，随后再开通原来封锁着的那组桥的晶闸管，使其触发导通。
图2 逻辑无环流可逆调速系统原理图ASR ——速度调节器ACR1﹑ACR2——正﹑反组电流调节器 GTF 、GTR ——正反组整流装置 VF 、VR ——正反组整流桥 DLC ——无环流逻辑控制器 HX ——推 装置TA ——交流互感器 TG ——测速发电机 M ——工作台电动机 LB ——电流变换器 AR ——反号器 GL ——过流保护环节这种逻辑无环流系统有一个转速调节器ASR ，一个反号器AR ，采用双电流调节器1ACR 和2ACR ，双触发装置GTF 和GTR 结构。
3-5 无环流可逆调速系统及其控制方法
3-5 无环流可逆调速系统及其控制方法本节提要□ 逻辑控制的无环流可逆系统当工艺过程对系统正反转的平滑过渡特性要求不很高时，特别是对于大容量的系统，常采用无环流控制可逆系统。
无环流控制可逆系统：既没有直流平均环流又没有瞬时脉动环流。
1. 无环流可逆系统分类按照实现无环流控制原理的不同，无环流可逆系统又有大类：逻辑控制无环流系统；错位控制无环流系统。
一、逻辑控制的无环流可逆系统逻辑控制的无环流可逆系统是应用最广泛的可逆系统。
本节将着重讨论逻辑控制的无环流可逆系统的系统结构、控制原理和电路设计。
（一）系统组成和工作原理1. 系统的组成逻辑控制的无环流可逆调速系统（以下简称“逻辑无环流系统”）的原理框图示于下图：◎ 系统结构的特点·主电路① 采用VF、VR反并联线路；② 由于没有环流，不用设置环流电抗器；③ 仍保留平波电抗器 L d ，以保证稳定运行时电流波形连续；·控制系统① 采用转速、电流双闭环方案；② 电流环分设两个电流调节器，1ACR用来控制正组触发装置GTF，2ACR控制反组触发装置GTR；③ 1ACR 的给定信号经反号器 AR 作为2ACR的给定信号，因此电流反馈信号的极性不需要变化，可以采用不反映极性的电流检测方法。
④ 为了保证不出现环流，设置了无环逻辑控制环节DLC，这是系统中的关键环节。
它按照系统的工作状态，指挥系统进行正、反组的自动切换，其输出信号 Ublf 用来控制正组触发脉冲的封锁或开放，Ublr 用来控制反组触发脉冲的封锁或开放。
（二）可逆系统对无环流逻辑控制器的要求◎逻辑装置的任务是：在正组可控硅 VF工作时封锁反组脉冲，在反组可控硅 VF工作时封锁正组脉冲。
二者必居其一，决不允许两组同时开放，从而保证主电路没有产生环流的可能。
1. DLC的输入要求分析V-M系统四象限运行的特性，有如下共同特征：正向运行和反向制动时，电动机转矩方向为正，即电流为正；反向运行和正向制动时，电动机转矩方向为负，即电流为负。
逻辑无环流可逆直流调速系统
摘要许多生产机械要求电动机既能正转，又能反转，而且常常还需要快速的启动和制动，这就需要电力拖动系统具有四象限运行的特性，也就是需要可逆的调速系统。
采用两组晶闸管反并联的可逆调速系统解决了电动机的正、反转运行和回馈制动问题，但是，如果两组装置的整流电压同时出现，便会产生不流过负载而直接在两组晶闸管之间流通的短路电流，称做环流。
有环流可逆系统虽然具有反向快、过渡平滑等优点，但设置几个环流电抗器终究是个累赘。
因此，当工艺过程对系统过度特性的平滑性要求不高时，特别是对于大容量的系统，常采用既没有直流平均环流又没有瞬时脉动环流的无环流可逆系统。
本文介绍了逻辑无环流可逆直流调速系统的基本原理及其构成，并对其控制电路进行了计算和设计。
运用了一种基于Matlab的Simulink和Power System 工具箱、面向系统电气原理结构图的仿真新方法，实现了转速电流双闭环逻辑无环流直流可逆调速系统的建模与仿真。
关键词: 直流电机；环流；逻辑无环流可逆调速；Matlab仿真目录第一章绪论 (1)1.课题研究的目的与意义 (1)第二章MATLAB的基本知识 (2)2.1 MATLAB软件介绍 (2)2.2 MATLAB（Sumilink）的介绍 (2)第三章逻辑无环流可逆直流调速系统工作原理 (3)3.1系统工作原理 (3)3.2系统的组成 (4)第四章系统各环节模块的设计 (5)4.1 主电路的设计 (5)4.1.1 主电路的模型 (6)4.1.2 主电路参数的设定及仿真模型 (6)4.2. 逻辑控制器DLC模块 (7)4.3 电流调节器的模块及参数设计 (9)4.4 转速调节器的模块及参数设计 (10)五章调速系统的调试及动态仿真 (12)5.1 逻辑无环流可逆调速系统主电路的建模 (12)5.2仿真波形 (14)5.3图形分析 (16)第六章心得体会 (16)参考文献 (17)第一章绪论1 课题研究的目的与意义直流电动机具有良好的起、制动性能和调速性能，易于在大范围内平滑调速，且调速后的效率很高等优点，因而直流电机调速系统在工业传动系统中的到广泛应用。
直流电机调速系统实验
第一章直流电机调速系统实验实验一单闭环不可逆直流调速系统实验一、实验目的(1)了解单闭环直流调速系统的原理、组成及各主要单元部件的原理。
(2)掌握晶闸管直流调速系统的一般调试过程。
(3)认识闭环反馈控制系统的基本特性。
二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理为了提高直流调速系统的动静态性能指标，通常采用闭环控制系统(包括单闭环系统和多闭环系统)。
对调速指标要求不高的场合，采用单闭环系统，而对调速指标较高的则采用多闭环系统。
按反馈的方式不同可分为转速反馈，电流反馈，电压反馈等。
在单闭环系统中，转速单闭环使用较多。
在本装置中，转速单闭环实验是将反映转速变化的电压信号作为反馈信号，经“转速变换”后接到“速度调节器”的输入端，与“给定”的电压相比较经放大后，得到移相控制电压U ct，用作控制整流桥的“触发电路”，触发脉冲经功放后加到晶闸管的门极和阴极之间，以改变“三相全控整流”的输出电压，这就构成了速度负反馈闭环系统。
电机的转速随给定电压变化，电机最高转速由速度调节器的输出限幅所决定，速度调节器采用P（比例）调节对阶跃输入有稳态误差，要想消除上述误差，则需将调节器换成PI(比例积分)调节。
这时当“给定”恒定时，闭环系统对速度变化起到了抑制作用，当电机负载或电源电压波动时，电机的转速能稳定在一定的范围内变化。
在电流单闭环中，将反映电流变化的电流互感器输出电压信号作为反馈信号加到“电流调节器”的输入端，与“给定”的电压相比较，经放大后，得到移相控制电压U ct，控制整流桥的“触发电路”，改变“三相全控整流”的电压输出，从而构成了电流负反馈闭环系统。
电机的最高转速也由电流调节器的输出限幅所决定。
同样，电流调节器若采用P（比例）调节，对阶跃输入有稳态误差，要消除该误差将调节器换成PI(比例积分)调节。
当“给定”恒定时，闭环系统对电枢电流变化起到了抑制作用，当电机负载或电源电压波动时，电机的电枢电流能稳定在一定的范围内变化。
晶闸管逻辑控制无环流双闭环可逆直流调速系统设计
晶闸管逻辑控制无环流双闭环可逆直流调速系统设计
晶闸管逻辑控制无环流双闭环可逆直流调速系统是一种常见的电力电子调速系统，可以通过控制晶闸管的通断来实现直流电机的调速。
该系统采用了双闭环控制结构，其中一个闭环用于控制电机输出速度，另一个闭环用于控制电流。
在系统设计中，首先需要进行系统建模和参数的确定，包括电机的转矩速度特性、负载特性以及电路元件的特性等。
然后，设计合适的速度控制算法和电流控制算法，以实现闭环控制。
常见的速度控制算法有比例积分控制（PI控制）和模糊控制等，而电流控制通常采用比例控制。
在实际的实现过程中，还需要考虑到系统的稳定性、鲁棒性和响应速度等因素。
可以通过仿真和实验进行系统性能的优化和调整，以达到设计要求。
需要注意的是，在设计和实现过程中，要遵守相关的技术规范和安全标准，确保系统的可靠性和安全性。
同时，也要注意电源的稳定性和电磁兼容性等问题，以减少对其他设备的干扰。
总之，晶闸管逻辑控制无环流双闭环可逆直流调速系统设计涉及到电力电子和控制理论等多个领域，需要综合考虑系统的各个方面，确保系统的性能和安全。