中国石油大学电气专业综合实践报告.doc

电气工程及其自动化 综合实践指 一、综合实践目的 本专业综合实践的意义：本专业涉及多门学科，包括电机拖动、电力工程、电子技术、自动控制、计算机控制，多学科渗透，强弱电结合，特别是对动手能力要求较高，但从前几届的毕业设计和毕业生的实际工作能力看，往往实际动手能力较弱，对动手能力训练不够。包含以下训练内容： 1.各部分原理分析； 2.焊接、组装（控制、驱动、电源）； 3.各部分电路分别调试及系统联调； 4.多种仪器设备的使用与电路波形测试 二、部分电路组成以及原理分析 1、电机软启动基本原理 （1）实质：降压启动。降压起动的目的：降低起动电流Ist。机械特性如图1所示： 如图1降压启动机械特性 交流电机轻载降压运行，可以提高电机效率，避免“大马拉小车”，节约电能。功率-效率关系如图2所示。 图2 功率-效率关系图 （2）基于晶闸管的相控调压 如图3：普通晶闸管：两个普通晶闸管反并联，输入两路脉冲。 T1、T2，一个门极G。通常在G-T2之间加入触发脉冲，使其导通。 图3 普通晶闸管和双向晶闸管 软起动过程，如图4： 电机刚起动时(较大。(逐渐减小，转速接近稳态时(=0(。(的调压可控范围：(~180(。 图4软启动晶闸管触发角 2.软启动装置组成 共包含4各部分电源板，控制板，驱动板，主电路板。部分重要电路具体原理如下： （1）数字存储技术 采用芯片AT28C64事先写入程序，低8位A8～A11选择模式，即导通角的大小；高四位 A0～A7选择模式中的某一位，即扫频。共采用16种模式，每种10秒，示意如图5： 图5存储模式脉冲产生原理框图 模式选择控制电路: 采用可预置同步计数器74161实现。总启动时间160s自动切换。 超低频时钟的产生: 多谐振荡器555 74161的计数脉冲，通过改变电位器阻值，改变计数脉冲周期 （2）滞环电压比较器 LM393(B)、74LS04作用：将工频50Hz正弦波变换为同步的标准TTL方波，如图6所示： 图6滞环电压比较环节 （3）单稳移相电路 移相时间 。作用：将uab的同步信号转换为ua的同步信号，如图7所示： 图7单稳移相电路 （4）锁相同步倍频电路 作用：完成工频50Hz的同步和256倍频。如图8所示 图8锁相倍频电路 （5）错相序封锁电路 原理：实验中利用uab与uac之间的相位差，分别延时后相“与”，从而判断是否错相序，实现相序控制。 当三相相序接错的时候能够自动封锁74LS244的输出，禁止系统运行，避免事故的发生。 封锁控制电路如图9，将u4转变为74LS244控制信号；刚上电时，鉴相器需要一定的稳定时间，在尚未完全锁相同步情况下，暂时封锁输出。 相序正确：uab比uac超前60o，即uab比uac超前3.3ms，u4恒高。 相序错误：uab比uac滞后60o，即uab比uac滞后3.3ms，u4恒低。 如图9封锁控制电路 (6) 晶闸管驱动电路 目的：产生符合要求的门极触发脉冲，保证晶闸管在需要的时刻由阻断转为导通； 隔离控制电路与主电路。 如图10所示，A,B,C驱动电路。 图10 A相，B、C相驱动电路 三、各电路调试过程及问题解答 （1）调试过程及遇到问题解决： 1、首先调试的是电源板。 电源板由于是直接发下来的，所以不需要我们手动焊接，只需要上电测试即可。上220V电源后，测试+—12V和+5V输出正常，555输出脉冲很标准，稍有误差属正常现象。但是18V交流却只输出200mv，于是检查线路，发现虚焊现象，加固后输出正常。于是记录了下波形，电源板测试完毕。 2、其次测试的是驱动板。 由于老师要求，三相驱动电路采用不同的驱动方式： A相：光耦MOC3052及外围电路。 B、C相：三极管9013和脉冲变压器及外围电路。 此部分未发板子，所以需要手动焊接。我被安排负责此部分的主焊。 因为以前有焊接经验，所以我首先进行布线，原则是尽量不交叉不跳线，强、弱电隔离。 花了10分钟左右我就成功布好路线，没跳一根线。老师发好器件后我就开始焊接了。这一部分还有最重要的一部分----变压器自己绕制。我和同组同学均绕了一个。变比去2: