《电力拖动自动控制系统--运动控制系统》实验指导书(自编).docx

实验一 双闭环不可逆直流调速系统调试实验目的1、 掌握调速系统各单元电路的调整方法，弄清他们的工作原理及其在系统中的应用2、 掌握双闭环不可逆直流调速系统的调试方法和步骤二、 系统组成及所需挂件详见附录一三、 实验内容（ 一） 双闭环调速系统调试原则①先单元、后系统，即先将单元的参数调好，然后才能组成系统②先开环、 后闭环， 即先使系统运行在开环状态， 然后在确定电流和转速均 为负反馈后，才可组成闭环系统③先内环，后外环，即先调试电流内环，然后调试转速外环④先调整稳态精度，后调整动态指标二）DJK0牙口DJK02-1上的“触发电路”调试①打开DJK01总电源开关，操作“电源控制屏”上的“三相电网电压指示” 开关，观察输入的三相电网电压是否平衡②将DJK01”电源控制屏”上“调速电源选择开关”拨至“直流调速”侧③用10芯的扁平电缆，将DJK02勺“三相同步信号输出”端和DJK02-1 “三相 同步信号输入”端相连，打开DJK02-1电源开关，拨动 “触发脉冲指示”钮子开关，使“窄”的发光管亮④观察A、B、C三相的锯齿波，并调节A、B、C三相锯齿波斜率调节电位器（在 各观测孔左侧），使三相锯齿波斜率尽可能一致。

⑤将DJK04E的“给定”输出Ug直接与DJK02-1上的移相控制电压UCt相接，将 给定开关&拨到接地位置（即5=0）,调节DJK02-1上的偏移电压电位器，用双 踪示波器观察 A相同步电压信号和“双脉冲观察孔” VT1的输出波形，使a =150注意此处的a表示三相品闸管电路中的移相角，它的 0°是从自然换 流点开始计算，而单相晶闸管电路的 0°移相角表示从同步信号过零点开始计算，两者存在相位差，前者比后者滞后 30° ） ⑥适当增加给定Ug的正电压输出，观测DJK02-1上“脉冲观察孔”的波形， 此时应观测到单窄脉冲和双窄脉冲⑦用8芯的扁平电缆，将DJK02-1面板上“触发脉冲输出”和“触发脉冲输 入”相连，使得触发脉冲加到正反桥功放的输入端⑧将DJK02-1面板上的Uf端接地，用20芯的扁平电缆，将DJK02-1的“正桥触 发脉冲输出”端和DJK02”正桥触发脉冲输入”端相连，并将DJK02”正桥触发脉 冲”的六个开关拨至“通”，观察正桥VT1〜VT配闸管门极和阴极之间的触发脉 冲是否正常三）控制单元调试①移相控制电压Uct调节范围的确定直接将DJK04“给定''电压U接入DJK02-1移相控制电压UCt的输入端，“三相 全控整流”输出接电阻负载R,用示波器观察Ud的波形。

当给定电压Ug由零调大时， Ud将随给定电压的增大而增大，当 U超过某一数值时，此时Ud接近为输出最高电 压值U/ , 一般可确定“三相全控整流”输出允许范围的最大值为 Udma=0.9UJ ,调节Ug使得“三相全控整流”输出等于Umax,此时将对应的U/的电压值记录下来， Utmax= Ug，，即以的允许调节范围为0〜Utmax如果我们把输出限幅定为UCtmax的话, 则“三相全控整流”输出范围就被限定，不会工作到极限值状态，保证六个品闸 管可靠工作记录U/于下表中：Udma=0.9 U JUtmax=U /将给定退到零，再按“停止”按钮，结束步骤②调节器的调零将DJK0如“调节器I”所有输入端接地，再将DJK08t的可调电阻120K®至U “调节器I”的“4”、“5”两端，用导线将“ 5”、“6”短接，使“调节器I” 成为P （比例）调节器用万用表的毫伏档测量调节器I的“7”端的输出，调节面 板上的调零电位器RP3使之电压尽可能接近于零将DJK0如"调节器II ”所有输入端接地，再将DJK0即的可调电阻13侬到 “调节器II ”的“8”、“9”两端，用导线将“ 9”、“10”短接，使“调节器II ”成为P （比例）调节器。

用万用表的毫伏档测量调节器 II的“11”端，调节 面板上的调零电位器RP3使之输出电压尽可能接近于零③调节器正、负限幅值的调整把“调节器I”的“5”、“6”短接线去掉，将DJK08H勺可调电容0.47uF 接入“ 5”、“ 6”两端，使调节器成为 PI （ 比例积分 ） 调节器，将“调节器 I ”所有输入端的接地线去掉，将DJK04勺给定输出端接到调节器I的“3”端，当加+5V 的正给定电压时， 调整负限幅电位器 RP2， 使之输出电压为 -6V ， 当调节器输入端加-5V的负给定电压时，调整正限幅电位器 RP1,使之输出电压尽可能接近于零把“调节器II ”的“9”、“10”短接线去掉，将DJK08H勺可调电容0.47uF接入“ 9”、“ 10”两端，使调节器成为 PI （比例积分）调节器，将“调节器 II ”的所有输入端的接地线去掉，将DJK04勺给定输出端接到调节器II的“4”端当 加+5V勺正给定电压时,调整负限幅电位器 RP2使之输出电压尽可能接近于零； 当调节器输入端加-5V的负给定电压时，调整正限幅电位器 RP1,使调节器I的输 出正限幅为 Uctmax④电流反馈系数的整定直接将“给定”电压Ug接入DJK02-1移相控制电压UCt的输入端，整流桥输出接 电阻负载R,负载电阻放在最大值，输出给定调到零。

按下启动按钮，从零增加给定，使输出电压升高，当 Ud=220V寸，减小负载的阻值，调节“电流反馈与过流保护”上的电流反馈电位器 RP1,使得负载电流Id=l.3A时，“2”端If的的电流反馈电压Ufi =6V,这时的电流反馈系数0 = Ufi/I d= 4.615V/A ⑤转速反馈系数的整定直接将“给定”电压U接DJK02-1上的移相控制电压UCt的输入端，“三相全 控整流”电路接直流电动机负载，Ld用DJK021的200mH输出给定调到零按下启动按钮，接通励磁电源，从零逐渐增加给定，使电机提速到 n 二150OrpmW,调节“转速变换”上转速反馈电位器 RP1,使得该转速时反馈电压 Un=-6V,这时的转速反馈系数 a =U/n =0.004V/（rpm）四）系统调试1）开环电阻性负载ASR、 AST 接成 1： 1 的比例调节器， 断开反馈线， 给定电位器从零慢慢增加，用示波器观察输出电压波形，波头是否整齐，有无缺相 2)开环电动机负载去掉电阻负载，接入电动机电枢，激磁绕组加入额定电压，发电机作为电动机负载，给定电位器置于零位，合上电源，逐渐增加给定电压，让电机转起来，稳态转速的高低，决定于给定电压的大小。

四、实验报告1、根据实验要求，画出原理图2、记下每一步调试的结果，总结调试的步骤的方法3、对试验结果进行分析讨论 1)为什么鉴别电源的相序？如果相序反了，会出现什么现象？( 2)可控硅整流装置能否不接负载进行调试，为什么？( 3)两个调节器的限幅值分别起什么作用？五、注意事项(1) 双踪示波器有两个探头，可同时观测两路信号，但这两探头的地线都与示波器的外壳相连， 所以两个探头的地线不能同时接在同一电路的不同电位的两个点上， 否则这两点会通过示波器外壳发生电气短路 为此， 为了保证测量的顺利进行， 可将其中一根探头的地线取下或外包绝缘， 只使用其中一路的地线， 这样从根本上解决了这个问题 当需要同时观察两个信号时， 必须在被测电路上找到这两个信号的公共点， 将探头的地线接于此处， 探头各接至被测信号， 只有这 样才能在示波器上同时观察到两个信号，而不发生意外2) 电机启动前，应先加上电动机的励磁，才能使电机启动在启动前必须将移相控制电压调到零，使整流输出电压为零，这时才可以逐渐加大给定电压，不能在开环或速度闭环时突加给定， 否则会引起过大的启动电流， 使过流保护动 作，告警，跳闸3) 通电实验时， 可先用电阻作为整流桥的负载， 待确定电路能正常工作后，再换成电动机作为负载。

4) 在连接反馈信号时，给定信号的极性必须与反馈信号的极性相反，确保为负反馈，否则会造成失控5) 在完成电压单闭环直流调速系统实验时，由于晶闸管整流输出的波形不仅有直流成分， 同时还包含有大量的交流信号， 所以在电压隔离器输出端必须要接电容进行滤波，否则系统必定会发生震荡6) 直流电动机的电枢电流不要超过额定值使用，转速也不要超过 1.2 倍的额定值以免影响电机的使用寿命，或发生意外⑺DJK04与DJK02-1不共地，所以实验时须短接 DJK04与DJK02-1的地实验二 双闭环不可逆直流调速系统的静特性研究一、实验目的了解双闭环不可逆直流调速系统的开环机械特性和闭环有静差及无静差系 统的静特性二、系统组成及所需挂件详见附录一二、实验内容1、系统调试参照实验一调试方法调试2、开环外特性的测定①DJK02-1控制电压UCt由DJK04E的给定输出Ug直接接入，“三相全控整流” 电路接电动机，Ld用DJK021的200mH直流发电机接负载电阻R,负载电阻放在 最大值，输出给定调到零②按下启动按钮，先接通励磁电源，然后从零开始逐渐增加“给定”电压U, 使电机启动升速，转速到达1200rpm③增大负载(即减小负载电阻R®值)，使得电动机电流Id=K,可测出该系统 的开环外特性n =f (Id),记录于下表中：n (rpm)Id (A)将给定退到零，断开励磁电源，按下停止按钮，结束实验。

3、双闭环有静差系统静特性测试①按附录一接线，DJK04的给定电压U输出为正给定，转速反馈电压为负电 压，直流发电机接负载电阻R, Ld用DJK021的200mH负载电阻放在最大值，给 定的输出调到零将“调节器I ”、“调节器II ”都接成P (比例)调节器后，接 入系统，形成双闭环不可逆系统，按下启动按钮，接通励磁电源，构成实验系统②机械特性n =f(I d)的测定A、发电机先空载，从零开始逐渐调大给定电压 Ug,使电动机转速接近n=l200rpm,然后接入发电机负载电阻 R,逐渐改变负载电阻，直至 3K,即可 测出系统静态特性曲线n =f(I d),并记录于下表中：n (rpm)Id (A)B、降低U,再测试n=800rpm寸的静态特性曲线，并记录于下表中:n (rpm)Id (A)4、双闭环无静差系统静特性测试①将“调节器I”、“调节器II ”都接成PI (比例积分)调节器后，接入系 统，形成双闭环不可逆系统，按下启动按钮，接通励磁电源，构成实验系统②机械特性n =f(I d)的测定A、发电机先空载，从零开始逐渐调大给定电压 Ug,使电动机转速接近n=l200rpm,然后接入发电机负载电阻 R,逐渐改变负载电阻，直至 3K,即可 测出系统静态特性曲线n =f(I d),并记录于下表中：n (rpm)Id (A)B、降低U,再测试n=800rpm寸的静态特性曲线，并记录于下表中:n (rpm)Id (A)G闭环控制系统n=f(Ug)的测定调节U及R,使Id=Ied、n= 1200rpm ,逐渐降低U,记录Ug和n,即可测出闭环 控制特性n = f(U g) on (rpm)Ug (V)。