1、西安工程技術學院實訓課教案2008 至 2009 學年第 一 學期第四 周 授課班級：06自動化控制課 題 名 稱晶閘管直流調速系統工時30H序 號3設 備 工 具亞龍YL-209實訓臺實習地點直流調速實驗室學生人數35材 料單結晶體管觸發電路模塊、單相交直流電源、連接線審 批 簽 字 年 月 日 需 用 儀 表、量 具雙蹤示波器、萬用表、滑線變阻器（200、2）課題訓練內容晶閘管直流調速系統課題訓練目標1、 分析晶閘管半控橋式整流電路電機負載（反電勢負載）時的電壓、電流波形；2、 熟悉典型小功率晶閘管直流調速系統的工作原理，掌握直流調速系統的整定與調試；3、 測定直流調速系統的機械系統開環和

2、閉環時的機械特性。4、 掌握直流調速系統的過電流保護環節的應用。實訓指導老師：李 艷教師活動學生活動課題導入：回顧理論教學中所講到的晶閘管橋式電路的特性；復習自激振蕩電路的原理。課題教學：一、課題名稱晶閘管直流調速系統二、實驗目的1、分析晶閘管半控橋式整流電路電機負載（反電勢負載）時的電壓、電流波形；2、熟悉典型小功率晶閘管直流調速系統的工作原理，掌握直流調速系統的整定與調試；3、測定直流調速系統的機械系統開環和閉環時的機械特性。4、掌握直流調速系統的過電流保護環節的應用。三、實驗設備1、亞龍YL-209型電力電子實驗裝置單元12、萬用表3、雙蹤示波器4、滑線變阻器（200、2）四、實驗內容與

3、實驗步驟1、連接單元1、單元2和電機機組的連線，組成如圖2-2所示的直流調速系統。連線時，請注意：主電路輸入接120V交流電。Us、Ufv與Ufi的極性不要接錯。圖2-2中Ld采用單元一中的電抗器Ld。2、 將給定電位器RP2調至最低點。3、 先以變阻器取代電動機，并使阻值為最大，然后按啟動按鈕SB2啟動調速電路。調節Us及變阻器，使主電路電流Id=1.2IN=1.2×1.21.4A，調節RP3，使V4由截止變為導通狀態。4、 拔去UIm1連線，繼續調節US及變阻器，使主電路電流Id=1.5IN=1.5×1.2=1.8A，調節RP4，使KA剛好動作。5、 整定RP0與RP1

4、，使RP2的輸出在0.5V8.0V之間變化。在整定參數時，通常使額定值時，RP2輸出Us8.0V。在電機在額定電壓Ud110V，運轉時，調節RP16，使Ufv7V（略小于Us），同時調節RP15，使Ufi0，待實驗后，電機已正常運轉，再逐漸加大Ufi （0.2V0.5V），觀察Ufi對機械特性硬度的影響。6、 將Us調至最低，并以電動機取代變阻器，然后逐漸增大Us，使電動機旋轉。7、 空載時，調節Us，使電動機兩端平均電壓分別為100V、80V、60V、45V、30V，測量此時電機的轉速數值以及電壓與電流波形。直流調速系統的空載特性UdId（）n（r/min）電壓Ud波形電流Id波形100V8

5、0V60V45V30V8、 直流調速系統的開環機械特性除電流截止負反饋和過電流保護環節外，除去電壓負反饋和電流正反饋環節，使系統處于開環控制狀態。將Us調至零，首先調節Us（因除去反饋量，Us值很?。?V左右），使Ud=100V，然后逐漸加大機械負載。調節測功機電流，使電動機電流Id分別為0.25A（空載電流）、0.4A、0.6A、0.8A、1.0A、1.2A，并記錄對應的電動機轉矩T及轉速n。直流調速系統的開環機械特性Id（）0.250.40.60.81.01.2T（mN.m）n（r/min）9、 直流調速系統的機械特性加上電壓負反饋環節，重復上面的實驗。具有電壓負反饋直流調速系統的機械特

6、性。Id（）0.250.40.60.81.01.2T（mN.m）n（r/min）10、增加電流正反饋環節（即增加適當的擾動順饋補償），重復上面的實驗。具有電壓負反饋和電流正反饋的直流調速系統的機械特性。Id（A）0.250.40.60.81.01.2T（mN.m）n（r/min）五、實驗電路六、實驗注意事項1、由于電力電子實驗中的數值和波形都比較復雜，涉及因數也較多，因此要理解與掌握電路工作原理并對實驗中要進行測量的數值和波形，做到心中有數。以避免實驗中盲目性。2、使用雙綜示波器的兩個探頭同時進行測量時，必須使兩個探頭的地線端為同一電位的端點（因示波器的兩個探頭的地線端是聯在一起的），否則測量

7、時會造成短路事故。3、由于示波器探頭接外殼，而外殼又通過插頭與大地相聯，而三相電力線的中線是接大地的，這樣探頭地線便與電力中線相通了。在進行電力電子實驗，若用探頭去測晶閘管元件時，(若不用整流變壓器時)便會燒壞元件或造成短路.因此,通常要將示波器接地線折去，或通過隔離變壓器對示波器供電（如本實驗裝置的插座均經過隔離變壓器）七、實驗報告1、記錄V3（BT管）、交流電壓、同步電壓、電容C1兩端電壓、輸出電壓的波形；2、記錄單相半波可控整流電路和單相半控橋式整流電路負載及VT1管的數據與波形。（參見下表）負載性質控制角主電路交流電壓U2負載電壓UdUd波形Id波形(即Rd波形)VT1波形電阻電阻電感

8、（不并續流二極管）電阻電感（并續流二極管）3、對不同性質負載，Ud與U2間的關系式是怎樣的？測量值與計算值是否相符？4、分析波形是否有異常情況，若有，分析其原因，并提出改進辦法。小結實驗現象分析單結晶體管觸發電路在調試過程中可能出現如下現象： 1在單結晶體管未導通時穩壓管能正常削波其兩端電壓為梯形波，而當單結晶體管導通時穩壓管就不削波了。出現這一現象的原因時什么？2當調節Uc為最大值時，單結晶體管電容器C兩端電壓有時出現鋸齒波底寬較大、鋸齒波數量較少的波形，為什么？ 3觸發電路各點波形正常且晶閘管也是好的，但有時出現觸發尖脈沖不能觸通晶閘管，是否由下列原因引起？ 充放電電容C值太小或單結晶體管

9、的分壓比太低，致使觸發尖脈沖幅度小、功率不夠大等造成。 電阻性負載觸發正常，大電感負載卻不能觸發晶閘管。這也是由于C值太小，尖脈沖寬度太狹，以致陽極電流還未上升到擎住電流，其觸發脈沖已消失，管子又重新恢復到阻斷狀態。4實驗中有時會出現兩個晶閘管的最小控制角和最大控制角不相等，當控制角調節到很小和很大時，主電路僅剩下一個晶閘管被觸發導通。出現這一現象兩只晶閘管的什么參數差異較大所造成？通?？刹捎檬裁创胧﹣硐鲜霈F象。 5大電感實驗，接續流管比不接續流管的id波形脈動要小。其原因是不接續流管時，負載電流需經主電路的一個晶閘管和與之相串聯的整流二極管續流。續流回路內阻大，所以id波形脈動就大，續流管接反時，將帶來什