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1、上滋理工丸厚实验报告课程名称电力拖动自动控制实验实验名称双闭环可逆直流脉宽调速系统一实验目的1掌握双闭环可逆直流脉宽调速系统的组成、原理及各主要单元部件的工作原理。2. 熟悉直流PWM专用集成电路SG3525的组成、功能与工作原理。3. 熟悉H型PWM变换器的各种控制方式的原理与特点。4. 掌握双闭环可逆直流脉宽调速系统的调试步骤、方法及参数的整定。三实验系统的组成和工作原理在中小容量的直流传动系统中,采用自关断器件的脉宽调速系统比相控系统具有更多的 优越性，因而日益得到广泛应用。双闭环脉宽调速系统的原理框图如图5-1所示。图中可逆PWM变换器主电路系采用 IGBT所构成的H型结构形式，UPW
2、为脉宽调制器，DLD为逻辑延时环节，GD为MOS 管的栅极驱动电路，FA为瞬时动作的过流保护。脉宽调制器UPW采用美国硅通用公司(Silicon General)的第二代产品SG3525， 这是一种性能优良，功能全、通用性强的单片集成PWM控制器。由于它简单、可靠及使用 方便灵活，大大简化了脉宽调制器的设计及调试，故获得广泛使用。1UPW模块的SG3525性能测试(1)用示波器观察UPW模块的“1”端的电压波形，记录波 幅值 Um=1.92V；周期为 T=78.9us。（2）用示波器观察“2”端的电压波形，调节RP2电位器，使 方波的占空比为50%（3）用导线将给定模块“G”的“1”和“UPW
3、”的“3”相连，分别调 节正负给定，记录“2”端输出波形的最大占空比和最小占空比。最大占空比a=0.745最小占空比：a=.2372 控制电路的测试（1）逻辑延时时间的测试在上述实验的基础上，分别将正、负给定均调到零，用示波器观 察“DLD”的“T和“2”端的输出波形，并记录延时时间td=_ 61“_死 区时间：t=3pso（2）同一桥臂上下管子驱动信号列区时间测试用双踪示波器分别测量VVti.gs和VVT2.GS以及VVT3.GS和VVT4.GS 的列区时间：tdVT1.VT2=加3tdVT3.VT4=3-03S3 开环系统调试（3）系统开环机械特性测定n=1400r/mi nFigure-
4、 1n(r/mi n)14001350130012501200id（A）0.60.670.720.80.95Film Edit View Inseirt To-ol e Desktop Win dow Hmlp已怎|気決卩凰屍+ |魁| 口园| 口n=1400r/nriiin的 H环特性14Q 11111136-1300I126I120I-116 0.GcG o-+:卜+:rIda.9(A5.9n=500r/minn(r/min)50045040035030030.50.60.690.851.06M(N.m)0. 070.220.370.640.978007600.6U.70.80.9id (
5、A)毗对曰且空I賂|毀蛍紗陽搖屈I日匡i|旦n=80nr/nin的开环特性BH Figure 1File Edit View Insert T o o I s Desktop Window Helpn(r/min)800750700650600id（A）0.530.620.70.831.03M(N.m)0. 070.210.380.600.91n=800r/min系统的反向开环机械特性n=-1400r/minn=-14aOr/min的幵环特性-3001JSU-140C1n(r/mi n)-1400-1350-1300-1250-1200id（A）0.02-0.15-0.14-015-0.29n
6、=-800r/minn(r/min)-800-750-700-650-600id（A）0.09-0.07-0.11-0.26-0.47M(N.m)0. 050.02-0.14-0.39-0.7n(r/min)-500-450-400-350-300i)0.12-0.07-0.12-0.28-0.5M(N.m)0. 050.01-0.16-0.42-0.74Figure 1Fi le Edit Vi&uw Insert T o-o I sDesktop Win dovw IH elpn=-500r/minn=-500i/m i门的幵环特性-250-300-400-5DS.5-0.4-0.3-0-
7、2 -0.1id ( A )-45D4 闭环系统调试(1)机械特性n=f (Id)的测定可测出n=f (Id)。n(r/mi n)1000100010001000100010001(A)0.550.650.750.850.951.1可测出系统反转时的静特性曲线 n=f(Id)。增加双闭环，电机的机械特性变硬，转速几乎不变，实现了稳速的目 标。(2)闭环控制特性n=f(Ug)的测定n(r/mi n)-1000-1000-1000-1000-10001(A)0.05-0.15-0.25-0.35-0.45n(r/mi n)50070090011001300给定电压加大，转速上升，实现的平滑调速的目
8、标。tdtug（v）0.771.031.271.521.77Figure 1思考题1. 为了防止上、下桥臂的直通，有人把上、下桥臂驱动信号死区时间 调得很大，这样做行不行，为什么？您认为死区时间长短由哪些参数 决定？答：不行，死区时间过大，使得两组IGBT导通间的间隔非常大，使 得电机得到的电流断续，转矩不稳定。时间长短由pwm频率及IGBT 导通截止的时间有关。2. 与采用晶闸管的移相控制直流调速系统相对比，试归纳采用自关断 器件的脉宽调速系统的优点。答：相比下，晶闸管调速系统在轻载时为非线性，机械特性软，而且 在触发整流环节有滞后，这些因素 pwm 调速系统不会出现。 PWM 响应快，调速范围大，轻载特性好，而且负载电路简单。全控器件频 率可以很高，满足高级控制算法的要求。
