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电机控制实验一双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验报告

专业：电气工程与自动化

姓名：美发镜台 __ __

学号：

日期： 2015.5

地点：教二115

实验报告

课程名称：电机控制指导老师：_ _______成绩：__________________

实验名称：双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验类型：__同组学生姓名：

一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）

三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤

五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）

七、讨论、心得

一．实验目的

1．深化对双闭环、不可逆晶闸管—直流调速系统原理、组成、部件调试及实验方法的了解和掌握。

2．对比开环、闭环静态机械特性的差异，学习机械特性的描述及量化指标的计算。

3．研究调节器参数对系统动态特性的影响。

二．实验内容和原理

1、实验原理：

双闭环晶闸管不可逆直流调速系统由电流和转速两个调节器综合调节，由于调速系统的主要参量为转速，故转速环作为主环放在外面，电流环作为副环放在里面，这样可抑制电网电压扰动对转速的影响，实验系统的组成如下图所示。

系统工作时，先给电动机加励磁，改变给定电压Ug的大小既可以方便地改变电机的转速。ASR.ACR 均设有限幅环节，ASR 的输出作为 ACR 的给定，利用 ASR 的输出限幅可以达

到限制起动电流的目的，ACR 的输出作为移相触发电路 GT 的控制电压，利用 ACR 的输出限幅可以达到限制αmin的目的。

起动时，当加入给定电压 Ug 后，ASR 即饱和输出，使电动机以限定的最大起动电流加速起动，直到电机转速达到给定(即 Ug=Ufn)，并在出现超调后，ASR 退出饱和，最后稳定在略低于给定转速的数值上。

图1 实验原理图

图2 实验接线图

2、实验内容：

1）.单元整定

①锯齿波移相触发系统脉冲零位调整

②PI调节器调零

③PI调节器的限幅调零

2）.机械特性测试

①开环 n=1400r/min， n=f(Id)

②闭环 n=1400r/min， n=f(Id)

n= 800r/min， n=f(Id)

3）.闭环控制特性n=f(Ug)的测定。

4）.观察、记录系统动态波形。

三.实验仪器设备

1.MCL现代运动控制技术实验台主控屏

2.直流电动机—测功机—测速发电机

3.给定.零速封锁器.速度变换器.速度调节器.电流调节器组件挂箱

4.双踪记忆示波器

电视机高频头

5.数字式万用表

四.实验操作步骤

1.线路连接

㈠主电路

（1）SCR 整流桥——用 I 组 VT1 ～VT6

使用内部锯齿波移相触发脉冲

必须:① U blf 接地（I 组触发脉冲处，左侧）

② 给定 G 须与FBS 地相连

（2）电枢平波电抗器接 L=700 ～1000mH

（3）注意用强电接线(粗接线柱)

（5）直流实验的输入交流电压调至 220V

（6）额定电流 IdN =1A，电流表用表Ⅱ (5A表）

（7）负载为测功机，注意负载调节为“转矩”

（8）直流电压表量程300V，直流电流表量程 5A cn1069

㈡控制回路

（1）给定 G

（3）零速封锁器 DZS

（2）速度变换器 FBS

（5）速度调节器 ASR

（4）电流反馈与保护（FBC+FA）

（6）电流调节器 ACR

（7）触发器（Uct+Ublf ）

㈢接线

（1）区分功率线及控制线（接头不同）

（2）尽量接短线（先用短线）

（3）三相输入套管线注意相序（颜）对应

（4）FBS 并电容，抗振荡

（5）连接 G与 FBS 地线

（6）转速闭环线的连接

（7）经检查方能做实验

2.单元部件调试

【1】脉冲零位调整

① 脉冲零位定义

移相电压 Uct=0 时α的位置

不可逆系统α=90°

② 做法

I Uct 接地（=0）

II 带地线第一通道观察锯齿波

配料罐

无地线第二通道观察双脉冲

III 两通道断续扫描

老婆饼机

IV 注意相序 U 相：U g1，4

V 相：Ug 3，6

W 相：Ug 5，2

V 调节偏移电压 Ub，使呈

VI 以后固定Ub 不动（靠 Uct移α）

【2】测αmin=0°ACR限幅值

① 去掉 Uct接地，接入正给定G

② 增加 Uct，使α=0°

③ 用万用表记下此时 Uct 值，作为 ACR正限幅

【3】PI 调节器调零

步骤

① 输入接地（ ASR为 2 端，ACR为 3/5端）

② 短接反馈电容，使成P 调节器（ASR为 5、6端短接，ACR 为 9、10 端短接）

③ 激活调节器（ASR4端、ACR8端接-15V）

④ 输出接万用表 mV档

⑤ 调节 RP5 使输出为 0（以后不动）

【4】PI 调节器调限幅

步骤

① 接入给定（ASR 为2 端 ACR为 3/5 端）约 1V

② 除反馈电容短接线，使成 PI调节器

③ 激活调节器（ASR4端、ACR8端接-15V）

④ 输出接万用表 20V档

⑤ 按正给定调负限幅 RP2，按负给定调正限幅 RP1.输出要求:ASR为+-6V，ACR为-0.7V

南瓜加工

五、实验数据记录及处理

1、开环外特性的测定

（1）控制电压Uct由给定器输出Ug直接接入，合上测功机的“突加给定”开关。

（2）逐渐增加给定电压Ug,使电机启动、升速，调节Ug测功机的转矩设定旋钮，使电动机电流Id=Ied,转速n=ned。

（3）调节测功机的加载旋钮，改变负载，即可测出系统的开环外特性n=f(Id)，记录于下表中。

n(r/min)	1417	1444	1481	1505	1552	1604	1652	1697
Id(A)	0.9	0.81	0.69	0.47	0.40	0.32	0.19	0.08

图3 开环静态特性曲线

负载转矩与电磁转几乎相等，电磁转矩与电枢电流成正比，所以负载与电枢电流成正比，当电枢电流增大时，也就是负载增大时，转速线性下降，满足理论要求。

2、闭环系统机械特性n=f(Id)的测定

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标签：实验系统转速电流给定

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