相控/斩控电封闭直流调速实验教学装置研制
发布时间：2021-03-30 03:20
为了改进原有的模拟器件控制的直流调速装置,并在单台装置中实现直流电机的动态加载和稳定四象限运行,研制一套全数字控制的,具有两组四象限SCR相控整流调速单元和两组直流PWM调速单元的直流调速试验教学装置。系统主电路原理用面板图示,有利于加深学生对整个系统的认识。可以选择两组SCR单元作为直流机组的驱动电源构成交流电封闭系统,或选择两组PWM调速单元构成直流电封闭实验系统,实现稳定的直流电机四象限运行,并可省去能耗电阻,节约大量电能。控制电路采用全数字化设计,控制策略的升级更加灵活,软件结构模块化,可根据实验要求进行组合。
【文章来源】：实验室研究与探索. 2013,32(10)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
图I相控/斩控电封闭直流调速教学实验系统结构
第10斯张鹏，等：相控/斩控电封闭直流调速实验教学装置研制 41电能损耗，该单元前端采用的是不可控整流，为了防止 =U-/,/?惯性制动能量导致直流母线电压泵升过高，另外增加 “=C,jp了过压能耗制动控制电路，但一般加载情况下，该单元 式巾：为电枢电压；为电枢电流；《为电枢回路总不会动作。当Ml处于电动状态时，机械能经过连接 电阻；为每极磁通；G为电枢电动势系数，与电动机轴传递给M2，M2处于发电状态，将机械能转换成电 的结构有关，是个常数通过改变U.R和可以对能，经直流母线又传递给VII。 直流电动机进行调速。1.3控制电路组成 在负载不变的情况下，保持励磁与电枢电HI不变，系统硬件电路分功率主电路和控制电路（包含检 电枢电压调速方法的调速范闱较大，且机械特性丨丨丨丨线测与驱动电路）为r简化系统的控制电路硬件结 硬度不变，电动机的运行挣性良好，可在低速下运fr,构，提髙可f；性、一致忡和稳定性，控制系统的设计采 丐电源电压平滑调节时，还可实现无级调速。本系统用全数字化控制方案^,即多个参数的采样、转速电 采用电枢电压丨周速方法。流双闭环跟踪控制、多路PWM的发生、通讯和各种保 2.2SCR相控调速护等均itI巾央处'T'-^u(CPU)完成，这邱I：作的实时 随着电机控制的数字化，一些新的控制方式如神性对CPU的运算能力和速度提出了较高要求。々.川 经网络控制、模型参考自适应控制、滑模变结构控制、的l)SP数据处理中允为系统的设计方案提供的选择 专家系统拧制、模糊控制等也逐渐进人电机控制领途径和技术保障，本系统选州T1公司的电机专用DSP 域_7"’似各种数字控制技水各有长短，在实践中应综数据处理芯片TMS320LF2406A为控制芯片。所有外 合考虑系统的成本、性能毋求以及处理器旳?
?—一—一J— 报—_丨、具丨—一[fiiimitnirifffrnnfi麵^ 9 丨■-?■La ?__丨■一_■一:<?a2.O0Ucm^2.00Utim2.eete??*3oo.o?t chute.te^aumt.aeutimsae.ea*(a)SCR相控职动波形 （b)SCR相控空载吋正转启动过程RIGOLST0I翻^ ff|IO.OmU ....§g10,8bU? ▼ n2;9S93liHr u —， ■■■■■?jI—ECHl=2.080-JCfB2.MOTtMI.MAm*??366.tea CHUIB.toUUMSMAadTimSee.Qua9*2.028*(c)PWM斩控职动波形 （d)FWM斩控空裁时反转VI动和阡机过枵图7相关实验波形IJ！.IEEETransactionsonAutomaticControl,201I,56(1)：59-4结语 71.本实验装置具有主电路采用电封闭设计方案，实[8]R:,d"CSR'Kl!,aVathiM、S.ImPr°VedPerf0rmanCe°f3nOVdSMC-fuzzvconlrollerforDTChrushlessDCmotordriveforprecise现直流电机的四象限运行，省去能耗电阻，可在单ft装 ^^u^nlCl/^.M^KNin,,,.__lC。—《?置巾同时兒成SCR相控实验和PWM斩控实验，采丨丨丨 PowerKlrclronicHundDriveSyslrniH(PKDS).2011：873-880.DSP数宁化设计以便于软件扩展等特点，是H前同类 [9丨AhmedAA,XiuYuunqing,LiuB?.DcHignundHimulalionoffuzzy实验教'7:中未见的实验教学效果良好，并在第届 controllerbawd(IPM)converterfedDCMotore[C]//Int?-rnulional全国高等学校自制教学仪器设备评选活动巾被评为自 Cnnfnrenceu?C?n,rol(CONTHOl.).20\2：2\1-227.！10](?uerreiroM,FoitoI),ConleiroA.AnpeeclcnnlrollerforaIwo-制教学仪器设备成果奖。该装置方便实验和教学，适 ???咖h(liam,in,.?丨㈣m.随用于商校直流传动控制系统的实验,. TransactionsonIndustrialElectronics,2010,57(1)：44
【参考文献】：
期刊论文
[1]PWM直流调速系统实验的教学实践[J]. 王春凤,李旭春,薛文轩. 实验室研究与探索. 2012(08)
[2]直流电机数字调速软件的实现[J]. 于贵,蒋辉雄. 电测与仪表. 2012(05)
[3]基于PLC的PWM直流调速控制系统[J]. 蔡霞. 实验室研究与探索. 2012(01)
[4]“电力拖动系统”课程实践教学的探索[J]. 陈丽兰. 实验室研究与探索. 2011(10)
[5]Matlab/Simulink仿真技术在双闭环直流调速实验教学中的应用[J]. 尚丽,崔鸣,陈杰. 实验室研究与探索. 2011(01)
[6]三相全控桥整流电路供电的并励直流电动机调速系统的设计[J]. 黄谋甫. 湖北民族学院学报(自然科学版). 2010(04)
[7]数字化直流调速实验系统设计与实现[J]. 车立志,徐文尚,刘倩婧. 实验室研究与探索. 2009(02)
本文编号：3108755
【文章来源】：实验室研究与探索. 2013,32(10)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
图I相控/斩控电封闭直流调速教学实验系统结构
第10斯张鹏，等：相控/斩控电封闭直流调速实验教学装置研制 41电能损耗，该单元前端采用的是不可控整流，为了防止 =U-/,/?惯性制动能量导致直流母线电压泵升过高，另外增加 “=C,jp了过压能耗制动控制电路，但一般加载情况下，该单元 式巾：为电枢电压；为电枢电流；《为电枢回路总不会动作。当Ml处于电动状态时，机械能经过连接 电阻；为每极磁通；G为电枢电动势系数，与电动机轴传递给M2，M2处于发电状态，将机械能转换成电 的结构有关，是个常数通过改变U.R和可以对能，经直流母线又传递给VII。 直流电动机进行调速。1.3控制电路组成 在负载不变的情况下，保持励磁与电枢电HI不变，系统硬件电路分功率主电路和控制电路（包含检 电枢电压调速方法的调速范闱较大，且机械特性丨丨丨丨线测与驱动电路）为r简化系统的控制电路硬件结 硬度不变，电动机的运行挣性良好，可在低速下运fr,构，提髙可f；性、一致忡和稳定性，控制系统的设计采 丐电源电压平滑调节时，还可实现无级调速。本系统用全数字化控制方案^,即多个参数的采样、转速电 采用电枢电压丨周速方法。流双闭环跟踪控制、多路PWM的发生、通讯和各种保 2.2SCR相控调速护等均itI巾央处'T'-^u(CPU)完成，这邱I：作的实时 随着电机控制的数字化，一些新的控制方式如神性对CPU的运算能力和速度提出了较高要求。々.川 经网络控制、模型参考自适应控制、滑模变结构控制、的l)SP数据处理中允为系统的设计方案提供的选择 专家系统拧制、模糊控制等也逐渐进人电机控制领途径和技术保障，本系统选州T1公司的电机专用DSP 域_7"’似各种数字控制技水各有长短，在实践中应综数据处理芯片TMS320LF2406A为控制芯片。所有外 合考虑系统的成本、性能毋求以及处理器旳?
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【参考文献】：
期刊论文
[1]PWM直流调速系统实验的教学实践[J]. 王春凤,李旭春,薛文轩. 实验室研究与探索. 2012(08)
[2]直流电机数字调速软件的实现[J]. 于贵,蒋辉雄. 电测与仪表. 2012(05)
[3]基于PLC的PWM直流调速控制系统[J]. 蔡霞. 实验室研究与探索. 2012(01)
[4]“电力拖动系统”课程实践教学的探索[J]. 陈丽兰. 实验室研究与探索. 2011(10)
[5]Matlab/Simulink仿真技术在双闭环直流调速实验教学中的应用[J]. 尚丽,崔鸣,陈杰. 实验室研究与探索. 2011(01)
[6]三相全控桥整流电路供电的并励直流电动机调速系统的设计[J]. 黄谋甫. 湖北民族学院学报(自然科学版). 2010(04)
[7]数字化直流调速实验系统设计与实现[J]. 车立志,徐文尚,刘倩婧. 实验室研究与探索. 2009(02)
本文编号：3108755
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