直流电机调速实训部分实验说明实验 1、继电保护电路工作原理分析一、课堂组织1、检查学生出勤情况2、检查学生劳保用品穿戴情况二、授课内容（一）组成直流调速部分包括主回路三相全控桥、继电保护电路、电源电路、调节及保护电路、触发电路、隔离保护电路等组成二）用途用于直流电动机降低电枢电压调速或转速电流双闭环调速，也可作为大功率直流电源使用三）特点1、 直流电动机改变电枢电压调速的特点改变电动机的电枢电压，电动机机械特性的硬度变化不大，转速稳定性好，可实现无级调速2、 本系统特点电压单闭环，带电流截止负反馈或转速电流双闭环，输出电压连续可调，闭环机械特性硬度高，具有过载及主电路缺相保护，使电动机具有挖土机特性四）继电保护电路工作原理1、 继电保护原理图U NFU1（ 2~5A ）101 SA1102KM1 10336KM2SA2 105 KA2 107 KM2 106KM1控制电路主电路C7 0.47u/630VSB1111 SB2110 KI109KM1108给定回路KA1KA1KA2114故障指示H12、 工作原理分析启动：⑴闭合 SA1 ， KM2 线圈得电，主触头闭合，将 U、V 、 W 和 36、37、38 接通，使同步及电源变压器得电，控制电路开始工作。
36#线得电和 KM2 辅助常开触头的闭合，为主电路给定回路的接通做好准备⑵闭合 SA2 ， KM1 线圈得电主触点接通三相电源与主变压器得电 KM1 的辅助常开触点闭合①使控制电路接触器 KM2 线圈始终接通，保证主电路得电时，控制电路不能被切断②为给定回路的接通做好准备⑶按下 SB2，给定回路接通， KA1 得电自锁，进行完⑴、⑵、⑶后，启动完成停止：⑴按下 SB1，切断给定回路⑵断开 SA2 ，切断主电路⑶断开 SA1 ，切断控制电路3、 给定回路原理图（ +15v）213 KA11 R 1.2k（ -15v）214 201W100 2062.2k 给定电压200KA11 闭合后， +15v 接通， KA11 线圈不得电时， -15v 接通五）在继电保护电路中的一些问题1、 与 SA1 并联的 KM1 辅助常开触点的作用是什么？当 KM2 得电后， KM1 才能得电 依靠 KM1 线圈前的 KM2 常开完成顺序控制 但一旦 KM1 闭合后， KM2 将无法断开，是由并联在 SA1 上的 KM1 触头实现的，其作用是保证控制电路得电后，主电路才能得电，而主电路没有断电时，控制电路不能断电，主电路得电而控制电路不工作，容易出现事故。
2、 KA11 控制接通± 15v 的作用？防止干扰，— 15v 时强抗扰三、演示操作1、进行正常操作的示范操作2、进行不正常的操作说明现象四、练习1、进行调速柜的操作，掌握操作的方法和顺序2、分析工作原理并与实际相比较3、说明以下问题：⑴ KM1 辅助常开触点与 SA1 并联的作用⑵ KM2 辅助常开触点与 KM1 串联的作用实验 2：主电路原理分析教学目标： 1、掌握三相全控桥的工作原理2、掌握波形的分析方法重点：波形的分析难点：波形的分析方法课堂类型：讲解、演示课教学方法：讲解、演示教具仪器仪表工具材料：直流电机调速实训控制柜、直流电机调速实训控制柜图纸、双宗示波器、万用表教学过程：时间分配：课后总结：在理论分析的原理部分问题不突出，但在使用示波器观察波形上存在严重的问题，应加强示波器使用的训练一、课堂组织1、 检查出勤情况2、 检查劳保用品穿戴情况二、授课内容（一）课题引入在直流电机调速实训控制柜中采用三相全控桥式整流电路，这种电路多用于中等容量装置或不可逆的直流电动机使动系统中1、 主电路形式（电阻性负载）V T1V T3VT5U2○RdV2 ○W2○VD4 VD6 VD2⑴自然换相点： （α=0°的地方）：为相邻相电压或线电压的交点，它距相电压波形的原点 30°，距对应线电压波形原点 60°。
⑵在 α=0°时， 相当于二极管电路不可控整流情况， 单相整流电路输出电压波形为正弦电压正半周波形，三相半波输出电压波形为三相电压正向包络线，而三相桥式整流电路输出电压波形是三相相电压正负包络线，即六个线电压正向包络线⑶移相范围 α=0° ~180°输出平均电压 U α=1.17V2(1+cos α)，在 0°≤ α≤ 60°范围内，波形连续⑷ α=30°的输出电压 Vd 波形u2 30°U V W U0 tU g1 3 5 1 30tU duv uw vw vu wu wv uv uw vw0 t导通管VT5V T1V T3V T5V T1VT6V T2V T4V T6V T2此时，导管导通120°α﹤ 60°时，有六个波头，α=60°时， Ud 有三个波头，刚好维持 θt=120°⑸ α=90 °的输出电压波形此时，波形断续， Vd=1.17U2 (1+cos α)u290°0 tU g 513510 tU duv uw vw vu wu uv uw vw0 t导通角：VT5V T1V T3V T5V T1VT6V T2V T4V T6V T2此时，每管导通角小于 120°，随 α角的增大输出电压随之下降，可控硅导电时间减小，断流时间加大，当 α=180°时，输出电压为零。
2、 主电路形式（电感性负载）LdU2○V2 ○W2○ Rd⑴在电感的感应电动势作用下， 由于桥路内部二极管的自然续流作用， 因此输出 Vd 的波形和平均输出电压和电阻性负载时相同，电感足够大时，电流波形连续，可以是一条直线 θt=120°⑵失控： 当触发脉冲突然丢失或突然把控制闸 α调到 180°时，将有导通的晶闸管关不断而三个整流二极管轮流导通的环现象叫失控⑶失控时的 Ud 波形Ud0 t导通管：VT3V T3V T3V T3VD2V D4V D6V D2此时 Ud=1.17U2如不采取保护措施，导通的晶闸管因过载可能烧毁，为避免失控现象，必需在负载两端并接续流二极管但只有在 α﹥ 60°时，续流二极管才有电流通过3、三相全控桥的特点⑴三相全控桥用六个晶闸管，需要双窄脉冲或大于 60°的宽脉冲，因而触发电路较复杂⑵三相全控桥即能做可控整流，又能工作于逆变状态⑶三相全控桥无论是电阻性负载还是电感性负载， 移相范围都是 180°，它的电阻性负载和电感性负载输出波形不相同⑷三相全控桥接大电感性负载时，不需要接续流二极管⑸三相全控桥电路控制滞后时间为 3.3ms，控制灵敏度高，动态响应快4、三相半控桥的特点⑴三相半控桥用三个晶闸管，不需要双窄脉冲或大于 60°的宽脉冲，因而触发电路经济，调整方便。
⑵三相半控桥只能做可控整流，不能工作于逆变状态⑶三相半控桥无论是电阻性负载还是电感性负载，移相范围都是 0° ~180°，输出电压 Vd 的波形也相同⑷大电感性负载，如不接续流二极管，会产生失控现象⑸三相半控桥电路控制滞后时间为 6.6ms，控制灵敏度低，动态响应差5、判断失控的方法在运行中，如果发现输出电压改变，通过调整 α角， Ud 不再变化，则应怀疑电路失控6、三相整流变压器，采用 D/Y 接法，可防止三次谐波流入电网三、课后练习1、 分析 α=75 °时， Vd 的波形2、 分析 Ug1 丢失，有续流二极管的3、 分析 VT1 断路， Vd 波形4、 分析 V 相断 Vd 波形Ud波形实验 3：触发电路分析（ 1）教学目标：掌握触发电路中 Kc04 的工作原理重点：各管脚作用及输入输出波形难点：各管脚作用课堂类型：讲解、演示课教学方法：讲解、演示教具仪器仪表工具材料：直流电机调速实训控制柜、直流电机调速实训控制柜图纸、双宗示波器教学过程：时间分配：课后总结：在工作原理分析过程中反应出学生对三极管导电子元件的工作原理掌握存在一些问题，加强基础知识的讲解内容一、课堂组织1、 检查出勤情况2、 检查劳保用品穿戴情况二、授课内容（一）对触发电路的要求1、 触发脉冲信号应有足够的功率和宽度。
因为晶闸管元件门极参数具有一定的分散性，并且外界温度不同时，元件的触发电压和电流也有一定的差异即使同一型号的晶闸管也不能用一条伏安特性来表示出来，而只能用该型号晶闸管的一组高阻伏安特性和一组低阻伏安特性所围成的一个伏安特性区域来表示，所以为了使元件在各种可能的工作条件下均能可靠触发，触发电路所发出的触发脉冲电压和电流必须大于门极规定的触发电压 Ugt 与触发电流 Igt 的最大值，并且留有足够的余量另外，由于晶闸管的触发是有一个过程的，也就是说晶闸管的导通需要一定的时间，不是一触即通的，只有晶闸管的阳极电流即主回路电流上升到擎住电流 I L 以上时，管子才能导通，所以触发脉冲信号应有一定的宽度才能保证触发的晶闸管可靠导通2、 触发脉冲的形式要有和晶闸管导通时间有一定的对应性3、 触发脉冲要有足够的移相范围并且要与主回路电源同步二）集成。