双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验报告.docx

专业：电气工程及其自动化姓名： _ 学号：_ 日期：_ 地点： 玉泉教二 115 实验报告课程名称： 电机控制 指导老师：_ _赵建勇_ _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：基本实验 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、心得装 订 线一、实验目的和要求(1)了解双闭环不可逆直流调速系统的基本原理、及主要组成部件。 (2)掌握双闭环晶闸管不可逆直流调速系统的调试步骤和参数整定的方法。(3)研究系统的动态响应特性。二、实验内容和原理（一）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，这样可以抑制电压扰动对转速的影响，实验系统如下图所示。 1.主电路（1）SCR整流桥用I组VT1 VT6必须 接地（I组触发脉冲处，左侧） 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dN =1A,电流表用表 (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5A2.控制回路（1）给定G（2）速度变换器FBS（3）零速封锁器DZS（4）电流反馈与保护（FBC+FA）（5）速度调节器ASR（6）电流调节器ACR（7）触发器（Uct +Ublf）系统工作时，先给电动机加励磁，改变给定电压Ug的大小即可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的输出限幅可达到限制启动电流的目的，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min的目的。启动时，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启动电流加速起动，直到电机转速达到给定转速（即Ug = Ufn ）,并在出现超调后，ASR退出饱和，最后稳定运行在略低于给定转速的数值上。（二）实验内容:(1)各控制单元测试。(2)测定开环机械特性及高、低速时完整的系统闭环静态特性n=f(Id)； 测定闭环控制特性n=f(Id)。三、主要仪器设备(1)MCL现代运动控制技术实验台主控屏。(2)给定、零速封锁器、速度变换器、速度调节器、电流调节器挂箱。(3)直流电动机-测功机-测速发电机。(4)双踪记忆示波器。(5)数字式万用表。四、操作方法和实验步骤1.单元调整【1】脉冲零位调整 脉冲零位定义移相电压时的位置不可逆系统 脉冲零位定义 做法I Uct接地（=0）II 带地线第一通道观察锯齿波无地线第二通道观察双脉冲III 两通道断续扫描IV 注意相序U相：U相：Ug1,4 V相：Ug3,6 W相：Ug5,2 V 调节偏移电压，使三角波与锯齿波差约100 VI 以后固定不动（靠U ct 移）【2】测min=0 ，ACR限幅值 去掉Uct接地，接入正给定G 增加Uct，使=0 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 输入接地（ASR为2端，ACR为3/5端） 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） 激活调节器（ASR4端、ACR8端接-15V） 输出接万用表mV档 调节RP5，使输出为0（以后不动）【4】PI调节器调限幅步骤 接入给定G （ASR为2端，ACR为3/5端） ，约1V 除反馈电容短接线，使成PI调节器 激活调节器（ASR4端、ACR8端接-15V） 输出接万用表20V档 按正给定调负限幅RP2按负给定调正限幅RP1调至所需值 ASR 6V ACR -0.7V，自测值2 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（颜色）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）经检查方能做实验五、实验数据记录和处理1、n=1400r/min 开环机械特性n(r/min)14061455149215221559158516241652Id（A）0.900.790.680.590.480.380.280.182、n=1400 r/min 闭环机械特性n(r/min)13951424143214331435143714381442Id（A）0.840.740.650.540.440.330.220.113、n=1000 r/min 闭环机械特性n(r/min)1000999100210031007100710091010Id（A）0.830.740.630.520.400.310.200.094、突加负载与突减负载的转速、电流波形5、突加与突减转速时的转速、电流波形六、实验结果与分析1、n=1400r/min 开环机械特性n=f(Id)服从线性特性。因为直流电机采用他励不变。又T=CtI,故T与Id成正比，由直流电机的机械特性可得，n-Id的关系为线性。2、加入闭环后，无论参考转速1400r/min还是1000r/min时，电机的转速变化率都极小。可见在闭环系统的控制下，负载的改变几乎不影响电机的转速，电机的转速几乎仅有给定电压的参考值决定。3、突加负载时，由于负载转矩TL上升，Id迅速上升，由于采取PI调节，电流有一定的过冲，过冲同时受到PI参数与ACR输出限幅值的限制。而由于突加负载，转速先有一定的减小，然后恢复到稳定值。突减负载时，TL减小，同理Id迅速减小，也有一定的反向过冲，而转速在突减负载的瞬间有所上升，而后恢复。4、突减给定转速时，转速先缓慢下降，同时电流先略有下降，几乎不变；突加给定转速时，转速先迅速上升，并有一个过冲，同时电流也迅速上升而后恢复平稳。七、实验心得通过本次实验的学习，我对于双闭环直流电机调速系统的工作原理有了更深入的认识。在课程学习中主要学习理论框图，对于实际的工作情况仍然