机电传动控制实验1.ppt

1、运动控制系统实验,实验项目,实验一 双闭环晶闸管不可逆直流调速系统 实验二 正弦脉宽调制（SPWM）变频调速系统,实验一 双闭环晶闸管不可逆直流调速系统,一、实验目的 1了解双闭环不可逆直流调速系统的原理，组成及各主要单元部件的原理。 2熟悉电力电子及教学实验台主控制屏的结构及调试方法。 3熟悉MCL-18, MCL-33的结构及调试方法 4掌握双闭环不可逆直流调速系统的调试步骤，方法及参数的整定。,二、实验内容 ： 1各控制单元调试 2测定电流反馈系数。 3.测定开环机械特性及闭环静特性 4闭环控制特性的测定。 5观察，记录系统动态波形。,三、实验系统组成及工作原理,三、实验系统组成及工作原

2、理,1三相主电源连线时需注意，不可换错相序。 2电源开关闭合时，过流保护、过压保护的发光二极管可能会亮，只需按下对应的复位开关SB1、SB2即可正常工作。 3系统开环连接时，不允许突加给定信号Ug起动电机 4起动电机时，需把MEL-13的测功机加载旋钮逆时针旋到底，以免带负载起动。 5改变接线时，必须先按下主控制屏总电源开关的“断开”红色按钮，同时使系统的给定为零。 6进行闭环调试时，若电机转速达最高速且不可调，注意转速反馈的极性是否接错。 7双踪示波器的两个探头地线通过示波器外壳短接，故在使用时，必须使两探头的地线同电位（只用一根地线即可），以免造成短路事故。,四、注意事项,（1）先部件，后

3、系统。即先将各单元的特性调好，然后才能组成系统。 （2）先开环，后闭环，即使系统能正常开环运行，然后在确定电流和转速均为负反馈时组成闭环系统。 （3）先内环，后外环。即先调试电流内环，然后调转速外环。,双闭环调速系统调试原则,带阻感性负载时,三相桥式整流电路回顾,a =0,a =30,a 60时（ a =90） 阻感负载时的工作情况与电阻负载时不同。 电阻负载时，ud波形不会出现负的部分。 阻感负载时，ud波形会出现负的部分。 带阻感负载时，三相桥式全控整流电路的a角移相范围为90 。,定量分析,当整流输出电压连续时（即带阻感负载时，或带电阻负载a60时）的平均值为：,带电阻负载且a 60时，

4、整流电压平均值为：,输出电流平均值为 ：Id=Ud /R,五、 实验内容,1移相触发电路的调试及开关设置（主电路未通电）,（1）打开NMCL-31的“低压控制电源”开关，这时应有相应直流电压指示灯亮。 （2）调速电源选择开关“直流调速”。 （3）将面板上的Ublf接地，将桥式触发脉冲的六个开关均拨到“接通”。用示波器通过NMCL-33的“双脉冲观察孔”，观察6个双脉冲，应使其间隔均匀(60)，幅值相同；观察每个晶闸管的控制极、阴极电压波形，应有幅值为1V2V的双脉冲。,五、 实验内容,1移相触发电路的调试及开关设置（主电路未通电）,（4）定初相 将给定器输出Ug接至NMCL-33面板的Uct端

5、，调节偏移电压Ub（调节偏移电压电位器RP），在Uct=0时（可直接接地，或选择开关打到地，保证输入为零），使=90，Ud=0（因为电阻电感性负载时，Ud=2.34U2cos）。 而由于电动机电枢电阻的差异，实际调试应该以Uct=0时对应于整流电压Ud0=0的角作为触发角的真实零位，此时晶闸管整流电路才可正常工作。,图2 实验三接线图,1.移相触发电路的调试 观察脉冲相序 零位调整: 调偏移电压 Uct=0时, a = 90 Ud=0,n=0,如何调准90?,把DZS的“3”端接至ACR的“8”端（或ASR的“4”端），使调节器解除封锁而正常工作,2.电流及速度调节器（ACR、ASR）的调试,

6、按图接线，DZS(零速封锁器)的扭子开关扳向“解除”。,ACR接成比例积分（PI） Ug接到调节器的输入端当加正给定时，调整负限幅电位器RP2，使之输出电压为零。 当调节器输入端加负给定时，调整正限幅电位器RP1，用示波器观察同步电压和对应的触发脉冲，使=10左右。（确定移相控制电压Uct的调节范围为0Uctmax。）,把调节器ASR接成比例积分（PI）调节器 将给定器输出Ug接到速度调节器的输入端 当加正给定时，调整负限幅电位器RP2，使之输出电压为6V； 当调节器输入端加负给定时，调整正限幅电位器RP1，使正限幅为零。,3、电流反馈系数的整定： 直接将给定电压Ug接入移相控制电压Uct的输

7、入端 整流桥接电阻性负载（注意：将2组滑线电阻器电阻并联使用，且调到电阻值最大。） 慢慢增加给定电压Ug，观察输出电压Ud到220V左右，并同时观察负载电流Id ，适当调整滑线变阻器使Id=1A。 用万用表测量电流反馈电压。方法是调节电流变换器（FBC）上的电流反馈电位器RP1，使得负载电流Id=1A时的电流反馈电压Ui=3.54V，这时的电流反馈系数=Ui/Id=3.54V/A。,4、转速反馈系数的整定： 直接将给定电压Ug接入移相控制电压Uct的输入端 整流电路接直流电动机负载，（注意，慢慢增加给定电压Ug） 测量直流电动机的转速值和转速反馈电压值，调节速度变换器（FBS）上转速反馈电位器

8、RP1，使得n=1500r/min时的转速反馈电压Un=6V，这时的转速反馈系数=Un/n=0.004V/（r/min）。,主电路的调试,Ug,Ug从0开始调,（2）使Ug=0，调节偏移电压电位器，使稍大于90，合上主电路电源，逐渐增加给定电压Ug，使电机起动、升速，调节Ug使电机空载转速n0=1500r/min，再调节负载电阻RG，改变负载，在直流电机空载至额定负载范围，测取78点，读取电机转速n，电机电枢电流Id，即可测出系统的开环外特性n=f (Id)。填入下表：,（1）控制电压Uct由给定器Ug直接接入，直流发电机所接负载电阻RG断开。,5开环外特性的测定,注意：（1）先加励磁； （2

9、）密切注视电流表； （3）零位是否准确；（4）起动时逐渐加给定。,将ASR,ACR均接成PI调节器接入系统，形成双闭环不可逆系统。,6系统特性测试,（a）反馈电位器RP3逆时针旋到底，使放大倍数最小； （b）“5”、“6”端接入MEL11电容器，预置57F； （c）调节RP1、RP2使输出限幅为5V。,调节转速给定电压Ug，使电机空载转速至1500 r/min，再调节发电机负载电阻Rg，在空载至额定负载范围内分别记录78点，可测出系统静特性曲线n=f（Id）,（1）机械特性n=f（Id）的测定,（2）闭环控制特性n=f(Ug)的测定 调节Ug，记录Ug和n，即可测出闭环控制特性n=f(Ug)。,用二踪慢扫描示波器观察动态波形，用光线示波器记录动态波形。在不同的调节器参数下，观察，记录