晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验.doc

《 功率电子学课程设计》 设计报告 设计时间： 2012.06.05 班 级：10应用电子及技术（1）班 姓 名： 报告页数： 15 广东工业大学课程设计报告 设计题目晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验 学院 信息工程 专业应用电子技术班（1） 学号 姓名 成绩评定_______ 教师签名_______ 晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验 1、实验目的 熟悉晶闸管直流调速系统的组成及其基本结构。 掌握晶闸管直流调速系统参数及反馈环节测定方法。 2、实验原理 晶闸管直流调速系统由整流变压器、晶闸管整流调速装置、平波电抗器、电动机—发电机住等组成。 在本实验中，整流装置的主电路为三相桥式电路，控制电路可直接由给定电压Ug作为触发器的移相控制电压Uct，改变Ug的大小即可改变控制角α，从而获得可调的直流电压，以满足实验要求。实验系统的组成原理如图1所示。 图1 晶闸管直流调速实验系统原理图 3、实验内容 测定晶闸管直流调速系统主电路总电阻值R。 测定晶闸管直流调速系统住电感值L。 测定直流电机—直流发电机—测速发电机组的飞轮惯量GD2。 测定晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数Td。 测定直流电动机电势常数Ce和转矩常数CM。 测定晶闸管直流调速系统机电时间常数TM。 测定晶闸管出发及整流装置特性Ud=?(Uct)。 测定测速发电机特性UTG=?（n）A相”、“B相”、“C相”，然后从连接器模块中选取“Ground”元件和“Bus Bar”元件，按图1主电路图进行连接。 为了得到三相对称交流电压源，其参数设置方法及参数设置如下。 双击A相交流电压源图标，打开电压源参数设置对话框，在A相交流电压源参数设置中，幅值取220V，初相位设置成0°，频率为50Hz，其他为默认值，如图3所示。B、CA相位基本相同，除了将初相位设置成互差120°外，其他参数与A相相同。 ②晶闸管整流桥的建模和参数设置。首先从电力电子模块组中选取“Universal Bridge”模块，并将模块标签改为“晶闸管整流桥”，然后双击模块图标，打开SCR整流桥参数设置对话框，参数设置如图4所示。当采用三相整流桥时，桥臂数取3，A、B、CRS、C、RON、LON、VfSCR整流桥参数设置 ③平波电抗器的建模和参数设置。首先从模块中选取“Series RLC Branch”模块，并将标签改为“平波电抗器”，然后打开平波电抗器参数设置对话框，参数设置如图5所示，平波电抗器的电感值是通过仿真实验比较后得到的优化参数。 图5 平波电抗器参数设置 ④直流电动机的建模和参数设置。首先从电动机系统模块组中选取“DC Machine”模块，并将模块标签改为“直流电动机”。直流电动机的励磁绕组“F+ - F-”接直流恒定励磁电源，励磁电源可从电源模块组中选取直流电压源模块，并将电压参数设置为220V，电枢绕组“A+ - A-”经平波电抗器接晶闸管整流桥的输出，电动机经TL端口接恒转矩负载，直流电动机的输出参数有转速n、电枢电流Ia、励磁电流If、电磁转矩Te。通过“示波器”模块观察仿真输出图形。 电动机的参数设计步骤如下，双击直流电动机图标，打开直流电动机的参数设置对话框，直流电动机的参数设置如图6所示。参数设置的原则与晶闸管整流桥相同。 图6 直流电动机参数设置 ⑤同步脉冲触发器的建模和参数设置。同步脉冲触发器包括同步电源和6脉冲触发器两部分。6脉冲触发器可从附加控制（Extras Control Blocks）子模块组获得。6脉冲触发器需要用三相线电压同步，所以同步电源的任务是将三相交流电源的相电压转换成线电压。同步电源与6脉冲触发器及封装后的子系统符号如图7（a）、（b）所示。 （a）同步电源6脉冲触发器 （b）封装后的子系统符号 图7 同步电源与6脉冲触发器和封装后的子系统符号 至此，根据图1主电路的连接关系，可建立起主电路的仿真模型，如图2所示。图中触发器开关信号为“0”时，开放触发器，开关型号为“1”时，封锁触发器。 （2）Constant”模块，并将模块标签改为“给定信号”，然后双击该模块图标，打开参数设置对话框，将参数设置为50rad/s。实际调速