運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書.doc

第一章 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)要求一、預(yù)習(xí) 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)，是進(jìn)行這種實(shí)驗(yàn)前的重要準(zhǔn)備工作，是保證實(shí)驗(yàn)順利完成的必要步驟。要求做到以下幾點(diǎn)：（1）復(fù)習(xí)課程中與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的內(nèi)容，熟悉與本次實(shí)驗(yàn)相關(guān)的理論知識(shí)。（2）認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，要求：明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求和?nèi)容，看清實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)；畫出實(shí)驗(yàn)線路，明確接線方式，擬出實(shí)驗(yàn)步驟；列出實(shí)驗(yàn)時(shí)需記錄的表格，算出要求事先計(jì)算的數(shù)據(jù)；初步分析實(shí)驗(yàn)思考題。（3）實(shí)驗(yàn)前，要到實(shí)驗(yàn)室熟悉所用裝置，記錄必要的設(shè)備參數(shù)。（4）實(shí)驗(yàn)分組進(jìn)行，每組46人。在每人獨(dú)立進(jìn)行預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，每位同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)前要交出一份預(yù)習(xí)報(bào)告，經(jīng)教師審閱并同意后，方能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。二、實(shí)驗(yàn)實(shí)施 整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中必須嚴(yán)肅認(rèn)真，集中精力及時(shí)做好實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)要做到以下幾點(diǎn)：（1）實(shí)驗(yàn)開始前，指導(dǎo)教師要對(duì)學(xué)生的預(yù)習(xí)報(bào)告作檢查，要求學(xué)生了解本次實(shí)驗(yàn)的目的、內(nèi)容和方法，只有滿足此要求后，方能允許實(shí)驗(yàn)。 （2）指導(dǎo)教師對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置作介紹，要求學(xué)生熟悉本次實(shí)驗(yàn)使用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器，明確這些設(shè)備的功能與使用方法。（3）按實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，組長負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)的安排，明確分工，以保證實(shí)驗(yàn)操作協(xié)調(diào)，記錄數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，務(wù)求在實(shí)驗(yàn)過程中人人動(dòng)手、個(gè)個(gè)主動(dòng)、分工配合、協(xié)調(diào)操作，做到實(shí)驗(yàn)內(nèi)容完整、數(shù)據(jù)正確。 （4）按擬訂的實(shí)驗(yàn)線路及選用的設(shè)備，按圖接線，力求簡單明了。接線次序?yàn)橄戎麟娐?，后控制電路；先串?lián)，后并聯(lián)。主回路與控制回路應(yīng)分清，根據(jù)電流大小，主回路用粗導(dǎo)線連接，控制回路用細(xì)導(dǎo)線連接，每個(gè)接線柱上的接線盡量要少。 （5）完成實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)接線后，必須進(jìn)行自查。串聯(lián)回路從電源的某一端出發(fā)，按回路逐項(xiàng)檢查各儀表、設(shè)備、負(fù)載的位置、極性等是否正確；聯(lián)支路則檢查其兩端的連接點(diǎn)是否在指定的位置。距離較遠(yuǎn)的兩連接端必須選用長導(dǎo)線直接跨接，不得用2根導(dǎo)線在實(shí)驗(yàn)裝置上的某接線端進(jìn)行過渡連接。（6）為了確保安全，線路自查后應(yīng)請(qǐng)指導(dǎo)教師檢查，確認(rèn)無誤后方可通電。（7）實(shí)驗(yàn)時(shí)，按照實(shí)驗(yàn)步驟，由簡到繁，逐項(xiàng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和操作。改接線路時(shí)，必須斷開主電源方可進(jìn)行。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否正常，所得數(shù)據(jù)是否合理，結(jié)果是否與理論相一致。（8）實(shí)驗(yàn)完畢，應(yīng)將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和記錄波形交指導(dǎo)教師審閱，經(jīng)指導(dǎo)教師認(rèn)可后方可拆除接線，并做到導(dǎo)線分類整理，儀器、工具之物歸原位。三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)報(bào)告是實(shí)驗(yàn)的總結(jié)。寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，是提高同學(xué)的分析能力和總結(jié)能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練過程。因此，實(shí)驗(yàn)報(bào)告必須要求每位實(shí)驗(yàn)參與者個(gè)人獨(dú)立完成。應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)中觀察和發(fā)現(xiàn)的問題，進(jìn)行整理討論、分析研究，得出結(jié)論，寫出心得體會(huì)，以便積累一定的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)持嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。報(bào)告要求條理清楚，簡明扼要，字跡端正、圖表整潔。實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面： （1）實(shí)驗(yàn)名稱、專業(yè)、班級(jí)、姓名、同組同學(xué)姓名和實(shí)驗(yàn)日期。 （2）實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?、?shí)驗(yàn)線路、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。 （3）列出實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器、儀表的型號(hào)、規(guī)格和編號(hào)。（4）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理、列表、計(jì)算，并列出計(jì)算所用的計(jì)算公式。（5）畫出與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的特性曲線及記錄的波形。（6）用理論知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析總結(jié)，得出明確的結(jié)論。（7）分析討論實(shí)驗(yàn)中遇到的問題，寫出心得體會(huì)以及合理化建議和改進(jìn)措施。（8）實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)寫在一定規(guī)格的報(bào)告紙上，保持整潔。（9）每次實(shí)驗(yàn)每人獨(dú)立完成一份報(bào)告，按時(shí)送交指導(dǎo)教師批閱。四、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)為了順利完成運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)，確保實(shí)驗(yàn)時(shí)人身安全與設(shè)備可靠運(yùn)行要嚴(yán)格遵守如下安全操作規(guī)程：（1）自覺遵守實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)制度。（2）熟悉實(shí)驗(yàn)室電源情況。實(shí)驗(yàn)接線要整齊，接線完畢要由同組其他同學(xué)檢查是否正確、牢固。（3）接線或拆線，以及更換元器件都必須在切斷主電源后方可進(jìn)行。（4）學(xué)生完成接線允許通電時(shí)，需招呼全組同學(xué)引起注意后方可合上電源。實(shí)驗(yàn)中如發(fā)生事故，應(yīng)立即切斷電源，并保持線路原狀，報(bào)告和協(xié)同教師查清問題、妥善處理故障后才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（5）在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意所接儀表的最大量程，選擇合適的負(fù)載完成實(shí)驗(yàn)，以免損壞儀表、電源或負(fù)載。（6）不得私自更改電源控制屏以及各掛件所用保險(xiǎn)絲規(guī)格和型號(hào)。（7）在完成閉環(huán)實(shí)驗(yàn)前一定要確保反饋極性是否正確。（8）除作階躍起動(dòng)實(shí)驗(yàn)外，系統(tǒng)起動(dòng)前負(fù)載電阻必須放在最大阻值，給定電位器必須退回至零位后，才允許通電起動(dòng)并慢慢增加給定，以免元件和設(shè)備過載損壞。（9）在直流電機(jī)起動(dòng)時(shí)，要先開勵(lì)磁電源，后加電樞電壓。在完成實(shí)驗(yàn)時(shí)，要先關(guān)電樞電壓，再關(guān)勵(lì)磁電源。第二章 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一 晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)測(cè)定及主要單元調(diào)試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?（1）了解晶閘管電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的組成及其基本結(jié)構(gòu)（2）掌握晶閘管電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的參數(shù)測(cè)定方法（3）熟悉直流調(diào)速系統(tǒng)主要單元部件的工作原理及調(diào)試步驟。二、實(shí)驗(yàn)裝置及儀器設(shè)備1. 電源控制屏DJK01掛件 2晶閘管主電路DJK02掛件3三相晶閘管觸發(fā)電路DJK02-1掛件4電機(jī)調(diào)速控制實(shí)驗(yàn) I DJK04掛件5可調(diào)電阻、電容箱 DJK08掛件、三相可調(diào)電阻D42掛件 6直流電動(dòng)機(jī)負(fù)載直流發(fā)電機(jī)測(cè)速器 一套7雙蹤示波器 一臺(tái)8萬用表 一塊三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）測(cè)定晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主電路總電阻值R（2）測(cè)定晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主電路電感值L（3) 電動(dòng)機(jī)電勢(shì)常數(shù)Ce和轉(zhuǎn)矩常數(shù)CM的測(cè)定（4）測(cè)定晶閘管觸發(fā)及整流裝置特性Ud=f(Uct) （5）調(diào)節(jié)器的調(diào)試四、預(yù)習(xí)要求（1）晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理。（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖，畫出實(shí)驗(yàn)接線圖和記錄表格。（3）認(rèn)真考慮后寫出實(shí)驗(yàn)步驟和調(diào)試方法。五、實(shí)驗(yàn)步驟及方法1晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)測(cè)定為研究晶閘管電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，須首先了解電樞回路的總電阻R、總電感L以及系統(tǒng)的電磁時(shí)間常數(shù)Td與機(jī)電時(shí)間常數(shù)TM，這些參數(shù)均需通過實(shí)驗(yàn)手段來測(cè)定，具體方法如下：(1)電樞回路總電阻R的測(cè)定電樞回路的總電阻R包括電機(jī)的電樞電阻Ra、平波電抗器的直流電阻RL及整流裝置的內(nèi)阻Rn，即R = Ra十RL十Rn (1-1)由于阻值較小，不宜用歐姆表或電橋測(cè)量，因是小電流檢測(cè)，接觸電阻影響很大，故常用直流伏安法。為測(cè)出晶閘管整流裝置的電源內(nèi)阻須測(cè)量整流裝置的理想空載電壓U0，而晶閘管整流電源是無法測(cè)量的，為此應(yīng)用伏安比較法，實(shí)驗(yàn)線路如圖1-1所示。將變阻器R1、R2接入被測(cè)系統(tǒng)的主電路，測(cè)試時(shí)電動(dòng)機(jī)不加勵(lì)磁，并使電機(jī)堵轉(zhuǎn)。合上S1、S2，調(diào)節(jié)給定使輸出直流電壓Ud在30%Ued70%Ued范圍內(nèi)，然后調(diào)整R2使電樞電流在80%Ied90%Ied范圍內(nèi)，讀取電流表A和電壓表V2的數(shù)值為I1、U1，則此時(shí)整流裝置的理想空載電壓為Udo=I1R+U1 （1-2）調(diào)節(jié)R1使之與R2的電阻值相近，拉開開關(guān)S2，在Ud的條件下讀取電流表、電壓表的數(shù)值I2、U2，則 UdoI2R十U2 (1-3)求解(1-2)、(1-3)兩式，可得電樞回路總電阻:R（U2-U1）/（I1-I2） (1-4)如把電機(jī)電樞兩端短接，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，可得RL十Rn=(U2-U1)/(I1-I2) (1-5)則電機(jī)的電樞電阻為Ra=R-(RL十Rn)。 (1-6)同樣，短接電抗器兩端，也可測(cè)得電抗器直流電阻RL。(2)電樞回路電感L的測(cè)定電樞回路總電感包括電機(jī)的電樞電感La、平波電抗器電感Ld和整流變壓器漏感LB，由于LB數(shù)值很小，可以忽略，故電樞回路的等效總電感為 LLa+Ld (1-7)電感的數(shù)值可用交流伏安法測(cè)定。實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)給電動(dòng)機(jī)加額定勵(lì)磁，并使電機(jī)堵轉(zhuǎn)，實(shí)驗(yàn)線路如圖1-2所示。圖1-2 測(cè)量電樞回路電感的實(shí)驗(yàn)線路圖 實(shí)驗(yàn)時(shí)交流電壓由DJK01電源輸出，接DJK10的高壓端，從低壓端輸出接電機(jī)的電樞，用交流電壓表和電流表分別測(cè)出電樞兩端和電抗器上的電壓值Ua和UL及電流I,從而可得到交流阻抗Za和ZL，計(jì)算出電感值La和Ld，計(jì)算公式如下: (1-8) (1-9) (1-10) (1-11)（3)電動(dòng)機(jī)電勢(shì)常數(shù)Ce和轉(zhuǎn)矩常數(shù)CM的測(cè)定將電動(dòng)機(jī)加額定勵(lì)磁，使其空載運(yùn)行，改變電樞電壓Ud，測(cè)得相應(yīng)的n即可由下式算出Ce:式中，Ce的單位為V/(rpm)。轉(zhuǎn)矩常數(shù)(額定磁通)CM的單位為Nm/A。CM可由Ce求出: CM = 9.55 Ce (4)晶閘管觸發(fā)及整流裝置特性Ud=f(Ug)和測(cè)速發(fā)電機(jī)特性UTG=f(n)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)線路如圖1-3所示，可不接示波器。電動(dòng)機(jī)加額定勵(lì)磁，逐漸增加觸發(fā)電路的控制電壓Ug，分別讀取對(duì)應(yīng)的Ug、UTG、Ud、n的數(shù)值若干組，即可描繪出特性曲線Ud=f(Ug)和UTG =f(n)。 由Ud=f(Ug)曲線可求得晶閘管整流裝置的放大倍數(shù)曲線Ks=f(Ug):Ks =Ud/Ug 圖1-3 測(cè)定Ud=f（Ug）和UTG=f（n）實(shí)驗(yàn)線路 2主要單元調(diào)試將DJK04掛件上的十芯電源線、DJK04-1和DJK06掛件上的藍(lán)色三芯電源線與控制屏相應(yīng)電源插座連接，打開掛件上的電源開關(guān)，就可以開始實(shí)驗(yàn)。調(diào)節(jié)器調(diào)零將“調(diào)節(jié)器I”所有輸入端接地，再將可調(diào)電阻120K接入“調(diào)節(jié)器I”，使“調(diào)節(jié)器I”成為P (比例)調(diào)節(jié)器。用萬用表的毫伏檔測(cè)量“調(diào)節(jié)器I”的輸出，調(diào)節(jié)面板上的調(diào)零電位器RP3，使之輸出電壓盡可能接近于零。調(diào)整輸出正、負(fù)限幅值將可調(diào)電阻120K和可調(diào)電容0.47uF接入調(diào)節(jié)器I兩端，使調(diào)節(jié)器成為PI (比例積分)調(diào)節(jié)器，將“調(diào)節(jié)器I”的所有輸入端上的接地線去掉，將給定輸出端接到“調(diào)節(jié)器I”，當(dāng)加+5V的正給定電壓時(shí)，調(diào)整負(fù)限幅電位器RP2，觀察調(diào)節(jié)器負(fù)電壓輸出的變化規(guī)律；當(dāng)調(diào)節(jié)器輸入端加-5V的負(fù)給定電壓時(shí)，調(diào)整正限幅電位器RP1，觀察調(diào)節(jié)器正電壓輸出的變化規(guī)律。測(cè)定輸入輸出特性再將反饋網(wǎng)絡(luò)中的電容短接，使“調(diào)節(jié)器I”為P（比例）調(diào)節(jié)器，同時(shí)將正負(fù)限幅電位器RP1和RP2均順時(shí)針旋到底，在調(diào)節(jié)器的輸入端分別逐漸加入正負(fù)電壓，測(cè)出相應(yīng)的輸出電壓變化，直至輸出限幅值，并畫出對(duì)應(yīng)的曲線。觀察PI特性拆除電容短接線，給調(diào)節(jié)器輸入端突加給定電壓，用掃描示波器觀察輸出電壓的變化規(guī)律。改變調(diào)節(jié)器的外接電阻和電容值（改變放大倍數(shù)和積分時(shí)間），觀察輸出電壓的變化。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告(1)作出實(shí)驗(yàn)所得的各種曲線，計(jì)算有關(guān)參數(shù)。(2)由Ks=f(Ug)特性，分析晶閘管裝置的非線性現(xiàn)象。六、注意事項(xiàng)(1)由于實(shí)驗(yàn)時(shí)裝置處于開環(huán)狀態(tài)，電流和電壓可能有波動(dòng)，可取平均讀數(shù)。(3)當(dāng)電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)大電流，因此測(cè)量的時(shí)間要短，以防電機(jī)過熱。(4)在測(cè)試Ud=f(Ug)時(shí)，偏移電壓要先調(diào)到=120。實(shí)驗(yàn)二 單閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)熟悉轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成(2)掌握單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試過程(3)認(rèn)識(shí)閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)的基本特性。二、實(shí)驗(yàn)裝置及儀器設(shè)備1. 電源控制屏DJK01掛件 2晶閘管主電路DJK02掛件3三相晶閘管觸發(fā)電路DJK02-1掛件4電機(jī)調(diào)速控制實(shí)驗(yàn) I DJK04掛件5可調(diào)電阻、電容箱 DJK08掛件、三相可調(diào)電阻D42掛件 6直流電動(dòng)機(jī)負(fù)載直流發(fā)電機(jī)測(cè)速器 一套7雙蹤示波器 一臺(tái)8萬用表 一塊三、實(shí)驗(yàn)線路及原理為了提高直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)性能指標(biāo)，必須采用閉環(huán)控制。轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)是常用的一種形式。下圖為轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)線路圖。圖2-1 轉(zhuǎn)速單閉環(huán)系統(tǒng)原理圖在本實(shí)驗(yàn)中，將反映轉(zhuǎn)速變化的電壓信號(hào)作為反饋信號(hào)，經(jīng)“轉(zhuǎn)速變換”后接到“速度調(diào)節(jié)器”的輸入端，與“給定”的電壓相比較經(jīng)放大后，得到移相控制電壓Uct，用作控制整流橋的“觸發(fā)電路”，觸發(fā)脈沖經(jīng)功放后加到晶閘管的門極和陰極之間，以改變“三相全控整流”的輸出電壓，這就構(gòu)成了速度負(fù)反饋閉環(huán)系統(tǒng)。電機(jī)的轉(zhuǎn)速隨給定電壓變化，速度調(diào)節(jié)器采用P（比例）調(diào)節(jié)對(duì)階躍輸入有穩(wěn)態(tài)誤差，要想消除上述誤差，則需將調(diào)節(jié)器換成PI(比例積分)調(diào)節(jié)。這時(shí)當(dāng)“給定”恒定時(shí)，閉環(huán)系統(tǒng)對(duì)速度變化起到了抑制作用，當(dāng)電機(jī)負(fù)載或電源電壓波動(dòng)時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速能穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)變化。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(1)基本單元調(diào)試（檢查和調(diào)整鋸齒波觸發(fā)器，檢查和調(diào)整運(yùn)算放大器）(2)直流電動(dòng)機(jī)開環(huán)特性的測(cè)定(3)轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)靜特性測(cè)定五、預(yù)習(xí)要求(1)復(fù)習(xí)PI調(diào)節(jié)的基本概念及轉(zhuǎn)速負(fù)反饋直流調(diào)速的原理；(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖，畫出實(shí)驗(yàn)接線圖和記錄表格。(3)認(rèn)真考慮后寫出實(shí)驗(yàn)步驟和調(diào)試方法。六、實(shí)驗(yàn)步驟及方法1電源控制屏開關(guān)按需要設(shè)定2. 晶閘管觸發(fā)整流電路的檢查和調(diào)整檢查和調(diào)整鋸齒波觸發(fā)器。用雙蹤示波器觀察A、B、C三相的鋸齒波，并調(diào)節(jié)A、B、C三相鋸齒波斜率調(diào)節(jié)電位器（在各觀測(cè)孔左側(cè)），使三相鋸齒波斜率盡可能一致?？刂苹芈分苯佑媒o定電Ug作為移相控制電壓Uct，將給定開關(guān)S2撥到接地位置（即Uct=0），調(diào)節(jié)偏移電壓電位器，用雙蹤示波器觀察A相同步電壓信號(hào)和VT1的輸出波形，使=120(注意此處的表示三相晶閘管電路中的移相角，它的0是從自然換流點(diǎn)開始計(jì)算，而單相晶閘管電路的0移相角表示從同步信號(hào)過零點(diǎn)開始計(jì)算，兩者存在相位差，前者比后者滯后30)。適當(dāng)增加給定Ug的正電壓輸出，觀測(cè)脈沖波形。3.晶閘管電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)開環(huán)機(jī)械特性的測(cè)定將給定輸出Ug直接接入移相控制電壓Uct，直流發(fā)電機(jī)接負(fù)載電阻R，Ld用選擇200mH，將給定的輸出調(diào)到零。先閉合勵(lì)磁電源開關(guān)，按下起動(dòng)按鈕，使主電路輸出三相交流電源，然后從零開始逐漸增加“給定”電壓Ug，使電動(dòng)機(jī)慢慢起動(dòng)并使轉(zhuǎn)速 n 達(dá)到1200rpm。改變負(fù)載電阻R的阻值，使電動(dòng)機(jī)的電樞電流從空載直至Ied，然后再改變負(fù)載電阻R的阻值，使主回路電流從Ied減少到空載電流，記錄幾組轉(zhuǎn)速和電流的數(shù)據(jù)，并畫出機(jī)械特性。n（rpm）Id（A）4.基本單元部件調(diào)試（1）移相控制電壓Uct調(diào)節(jié)范圍的確定 直接將給定電壓Ug接入移相控制電壓Uct的輸入端，“三相全控整流”輸出接電阻負(fù)載R，用示波器觀察Ud的波形。當(dāng)給定電壓Ug由零調(diào)大時(shí)，Ud將隨給定電壓的增大而增大，當(dāng)Ug超過某一數(shù)值時(shí)，此時(shí)Ud接近為輸出最高電壓值Ud，一般可確定“三相全控整流”輸出允許范圍的最大值為Udmax=0.9Ud，調(diào)節(jié)Ug使得“三相全控整流”輸出等于Udmax，此時(shí)將對(duì)應(yīng)的Ug的電壓值記錄下來，Uctmax= Ug，即Ug的允許調(diào)節(jié)范圍為0Uctmax。如果我們把輸出限幅定為Uctmax的話，則“三相全控整流”輸出范圍就被限定，不會(huì)工作到極限值狀態(tài)，保證六個(gè)晶閘管可靠工作。記錄Ug于下表中：UdUdmax=0.9 UdUctmax=Ug將給定退到零，再按“停止”按鈕。（2）調(diào)節(jié)器的調(diào)整調(diào)節(jié)器調(diào)零將調(diào)節(jié)器所有輸入端接地，再將可調(diào)電阻120K接到調(diào)節(jié)器I，將電容短接，使之成為P (比例)調(diào)節(jié)器。用萬用表的毫伏檔測(cè)量調(diào)節(jié)器的輸出，調(diào)節(jié)調(diào)零電位器RP3，使之輸出電壓盡可能接近于零。調(diào)整輸出正、負(fù)限幅值將可調(diào)電容0.47uF接入，使調(diào)節(jié)器成為PI (比例積分)調(diào)節(jié)器，將調(diào)節(jié)器I的所有輸入端上的接地線去掉，給定輸出端接到調(diào)節(jié)器I輸出，當(dāng)加+5V的正給定電壓時(shí)，調(diào)整負(fù)限幅電位器RP2，使之輸出電壓為-6V；當(dāng)調(diào)節(jié)器輸入端加-5V的負(fù)給定電壓時(shí)，調(diào)整正限幅電位器RP1，使之輸出電壓盡可能接近于0（3）轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)的整定 直接將“給定”電壓Ug接DJK02-1上的移相控制電壓Uct的輸入端，“三相全控整流”電路接直流電動(dòng)機(jī)負(fù)載，Ld用DJK02上的200mH，輸出給定調(diào)到零。按下起動(dòng)按鈕，接通勵(lì)磁電源，從零逐漸增加給定，使電機(jī)提速到n =150Orpm時(shí)，調(diào)節(jié)“轉(zhuǎn)速變換”上轉(zhuǎn)速反饋電位器RP1，使得該轉(zhuǎn)速時(shí)反饋電壓Ufn，即可得轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)=Ufn/n=0.004V/（rpm）。5.轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)按圖接線，將“調(diào)節(jié)器I”接成P（比例）調(diào)節(jié)器或PI（比例積分）調(diào)節(jié)器。直流發(fā)電機(jī)接負(fù)載電阻R，Ld用DJK02上200mH，給定輸出調(diào)到零。直流發(fā)電機(jī)先輕載，從零開始逐漸調(diào)大“給定”電壓Ug，使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速接近n=l200rpm。由小到大調(diào)節(jié)直流發(fā)電機(jī)負(fù)載R，測(cè)出電動(dòng)機(jī)的電樞電流Id和電機(jī)的轉(zhuǎn)速n，直至Id=Ied，然后再改變改變負(fù)載電阻R的阻值，使主回路電流從Ied減少到空載電流，記錄幾組轉(zhuǎn)速和電流的數(shù)據(jù)，并畫出機(jī)械特性。n（rpm）Id（A）七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告(1)畫出閉環(huán)系統(tǒng)原理圖 (2)寫出實(shí)驗(yàn)步驟和調(diào)試方法 (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出開環(huán)機(jī)械特性和閉環(huán)系統(tǒng)的靜特性。(4)通過實(shí)驗(yàn)說明PI調(diào)節(jié)器參數(shù)對(duì)系統(tǒng)的影響。八、思考題(l)P調(diào)節(jié)器和PI調(diào)節(jié)器在直流調(diào)速系統(tǒng)中的作用有什么不同?(2)實(shí)驗(yàn)中，如何確定轉(zhuǎn)速反饋的極性并把轉(zhuǎn)速反饋正確地接入系統(tǒng)中?(3)改變“調(diào)節(jié)器I”和“調(diào)節(jié)器II”上可變電阻、電容的參數(shù)，對(duì)系統(tǒng)有什么影響？九、注意事項(xiàng)(1) 電機(jī)起動(dòng)前，應(yīng)先加上電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁，才能使電機(jī)起動(dòng)。在起動(dòng)前必須將移相控制電壓調(diào)到零，使整流輸出電壓為零，這時(shí)才可以逐漸加大給定電壓，不能在開環(huán)或速度閉環(huán)時(shí)突加給定，否則會(huì)引起過大的起動(dòng)電流，使過流保護(hù)動(dòng)作，告警，跳閘。(2) 在連接反饋信號(hào)時(shí)，給定信號(hào)的極性必須與反饋信號(hào)的極性相反，確保為負(fù)反饋，否則會(huì)造成失控。 (3) 直流電動(dòng)機(jī)的電樞電流不要超過額定值使用，轉(zhuǎn)速也不要超過1.2倍的額定值。以免影響電機(jī)的使用壽命，或發(fā)生意外。(4) DJK04與DJK02-1不共地，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)須短接DJK04與DJK02-1的地。十、選做內(nèi)容電壓負(fù)反饋實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)三 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)熟悉轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)的組成(2)掌握轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試過程以及參數(shù)的整定二、實(shí)驗(yàn)掛件及儀器1. 電源控制屏DJK01掛件2. 晶閘管主電路DJK02掛件3. 三相晶閘管觸發(fā)電路DJK02-1掛件4. 電機(jī)調(diào)速控制實(shí)驗(yàn) I DJK04掛件5. 可調(diào)電阻、電容箱DJK08掛件、三相可調(diào)電阻D42掛件6. 直流電動(dòng)機(jī)負(fù)載直流發(fā)電機(jī)測(cè)速器 一套7雙蹤示波器 一臺(tái)8萬用表 一塊三、實(shí)驗(yàn)線路及原理雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)原理框圖雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)是由速度調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器進(jìn)行綜合調(diào)節(jié)，可獲得良好的靜、動(dòng)態(tài)性能（兩個(gè)調(diào)節(jié)器均采用PI調(diào)節(jié)器），由于調(diào)整系統(tǒng)的主要參量為轉(zhuǎn)速，故將轉(zhuǎn)速環(huán)作為主環(huán)放在外面，電流環(huán)作為副環(huán)放在里面，這樣可以抑制電網(wǎng)電壓擾動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)速的影響。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的原理框圖組成如下：起動(dòng)時(shí)，加入給定電壓Ug，“速度調(diào)節(jié)器”和“電流調(diào)節(jié)器”即以飽和限幅值輸出，使電動(dòng)機(jī)以限定的最大起動(dòng)電流加速起動(dòng)，直到電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到給定轉(zhuǎn)速(即Ug =Ufn)，并在出現(xiàn)超調(diào)后，“速度調(diào)節(jié)器”和“電流調(diào)節(jié)器”退出飽和，最后穩(wěn)定在略低于給定轉(zhuǎn)速值下運(yùn)行。系統(tǒng)工作時(shí)，要先給電動(dòng)機(jī)加勵(lì)磁，改變給定電壓Ug的大小即可方便地改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速?！八俣日{(diào)節(jié)器”、“電流調(diào)節(jié)器”均設(shè)有限幅環(huán)節(jié)，“速度調(diào)節(jié)器”的輸出作為“電流調(diào)節(jié)器”的給定，利用“速度調(diào)節(jié)器”的輸出限幅可達(dá)到限制起動(dòng)電流的目的?！半娏髡{(diào)節(jié)器”的輸出作為“觸發(fā)電路”的控制電壓Uct，利用“電流調(diào)節(jié)器”的輸出限幅可達(dá)到限制max的目的。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(1)各控制單元調(diào)試。(2)測(cè)定電流反饋系數(shù)、轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)。 (3)測(cè)定開環(huán)機(jī)械特性及高、低轉(zhuǎn)速時(shí)系統(tǒng)閉環(huán)靜態(tài)特性n=f(Id)。 (4)閉環(huán)控制特性n=f(Ug)的測(cè)定。五、預(yù)習(xí)要求(1)熟悉雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的工作原理。(2)理解PI（比例積分）調(diào)節(jié)器在雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中的作用，掌握調(diào)節(jié)器參數(shù)的選擇方法。(3)了解調(diào)節(jié)器參數(shù)、反饋系數(shù)、濾波環(huán)節(jié)參數(shù)的變化對(duì)系統(tǒng)動(dòng)、靜態(tài)特性的影響。六、思考題(1)為什么雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中使用的調(diào)節(jié)器均為PI調(diào)節(jié)器?(2)轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的極性如果接反會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象?(3)雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中哪些參數(shù)的變化會(huì)引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的改變?哪些參數(shù)的變化會(huì)引起電動(dòng)機(jī)最大電流的變化?七、實(shí)驗(yàn)方法1.雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試原則先單元、后系統(tǒng)，即先將單元的參數(shù)調(diào)好，然后才能組成系統(tǒng)。先開環(huán)、后閉環(huán)，即先使系統(tǒng)運(yùn)行在開環(huán)狀態(tài)，然后在確定電流和轉(zhuǎn)速均為負(fù)反饋后，才可組成閉環(huán)系統(tǒng)。 先內(nèi)環(huán)，后外環(huán)，即先調(diào)試電流內(nèi)環(huán)，然后調(diào)試轉(zhuǎn)速外環(huán)。先調(diào)整穩(wěn)態(tài)精度，后調(diào)整動(dòng)態(tài)指標(biāo)。2. 電源控制屏開關(guān)按需要設(shè)定3.單元部件參數(shù)整定和調(diào)試（1）晶閘管觸發(fā)整流電路的檢查和調(diào)整用雙蹤示波器觀察A、B、C三相的鋸齒波，并調(diào)節(jié)A、B、C三相鋸齒波斜率調(diào)節(jié)電位器（在各觀測(cè)孔左側(cè)），使三相鋸齒波斜率盡可能一致。控制回路直接用給定電Ug作為移相控制電壓Uct，將給定開關(guān)S2撥到接地位置（即Uct=0），調(diào)節(jié)偏移電壓電位器，用雙蹤示波器觀察A相同步電壓信號(hào)和VT1的輸出波形，使=120。適當(dāng)增加給定Ug的正電壓輸出，觀測(cè)脈沖波形。(2)調(diào)節(jié)器調(diào)整調(diào)節(jié)器調(diào)零將調(diào)節(jié)器所有輸入端接地，再將可調(diào)電阻120K接到調(diào)節(jié)器I，將電容短接，使之成為P (比例)調(diào)節(jié)器。用萬用表的毫伏檔測(cè)量調(diào)節(jié)器的輸出，調(diào)節(jié)調(diào)零電位器RP3，使之輸出電壓盡可能接近于零。調(diào)整輸出正、負(fù)限幅值將可調(diào)電容0.47uF接入，使調(diào)節(jié)器成為PI (比例積分)調(diào)節(jié)器，將調(diào)節(jié)器I的所有輸入端上的接地線去掉，給定輸出端接到調(diào)節(jié)器I輸出，當(dāng)加+5V的正給定電壓時(shí)，調(diào)整負(fù)限幅電位器RP2，使之輸出電壓為-6V；當(dāng)調(diào)節(jié)器輸入端加-5V的負(fù)給定電壓時(shí)，調(diào)整正限幅電位器RP1，使之輸出電壓盡可能接近于0把“調(diào)節(jié)器II”的短接線去掉，將可調(diào)電容0.47uF接入，使調(diào)節(jié)器成為PI（比例積分）調(diào)節(jié)器，將“調(diào)節(jié)器II”的所有輸入端的接地線去掉，將給定輸出端接到調(diào)節(jié)器II的“4”端。當(dāng)加+5V的正給定電壓時(shí)，調(diào)整負(fù)限幅電位器RP2，使之輸出電壓盡可能接近于零；當(dāng)調(diào)節(jié)器輸入端加-5V的負(fù)給定電壓時(shí)，調(diào)整正限幅電位器RP1，使調(diào)節(jié)器I的輸出正限幅為Uctmax。（3）電流反饋系數(shù)的整定將給定電壓Ug接入移相控制電壓Uct的輸入端，整流橋輸出接電阻負(fù)載R，負(fù)載電阻放在最大值，輸出給定調(diào)到零。按下起動(dòng)按鈕，從零增加給定，使輸出電壓升高，當(dāng)Ud=220V時(shí)，減小負(fù)載的阻值，調(diào)節(jié)“電流反饋與過流保護(hù)”上的電流反饋電位器RP1，使得負(fù)載電流Id=l.3A時(shí)，“2”端If的的電流反饋電壓Ufi=6V，這時(shí)的電流反饋系數(shù)= Ufi/Id= 4.615V/A。（4）轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)的整定將給定電壓Ug接的移相控制電壓Uct的輸入端，“三相全控整流”電路接直流電動(dòng)機(jī)負(fù)載，Ld用DJK02上的200mH，輸出給定調(diào)到零。按下起動(dòng)按鈕，接通勵(lì)磁電源，從零逐漸增加給定，使電機(jī)提速到n =150Orpm時(shí)，調(diào)節(jié)“轉(zhuǎn)速變換”上轉(zhuǎn)速反饋電位器RP1，使得該轉(zhuǎn)速時(shí)反饋電壓Ufn=-6V，這時(shí)的轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)=Ufn/n =0.004V/(rpm)。4.開環(huán)特性的測(cè)定控制電壓Uct由給定輸出Ug直接接入，“三相全控整流”電路接電動(dòng)機(jī)，Ld用DJK02上的200mH，直流發(fā)電機(jī)接負(fù)載電阻R，負(fù)載電阻放在最大值，輸出給定調(diào)到零。按下起動(dòng)按鈕，先接通勵(lì)磁電源，然后從零開始逐漸增加“給定”電壓Ug，使電機(jī)起動(dòng)升速，轉(zhuǎn)速到達(dá)1200rpm。增大負(fù)載(即減小負(fù)載電阻R阻值)，使得電動(dòng)機(jī)電流Id=Ied，可測(cè)出該系統(tǒng)的開環(huán)外特性n =f（Id），記錄于下表中：n（rpm）Id（A）將給定退到零，斷開勵(lì)磁電源，按下停止按鈕。5.系統(tǒng)靜特性測(cè)試按圖接線，給定電壓Ug輸出為正給定，轉(zhuǎn)速反饋電壓為負(fù)電壓，直流發(fā)電機(jī)接負(fù)載電阻R，Ld用為200mH，負(fù)載電阻放在最大值，給定的輸出調(diào)到零。將“調(diào)節(jié)器I”、“調(diào)節(jié)器II”都接成P（比例）調(diào)節(jié)器后，接入系統(tǒng)，形成雙閉環(huán)不可逆系統(tǒng)，按下起動(dòng)按鈕，接通勵(lì)磁電源，增加給定，觀察系統(tǒng)能否正常運(yùn)行，確認(rèn)整個(gè)系統(tǒng)的接線正確無誤后，將“調(diào)節(jié)器I”，“調(diào)節(jié)器II”均恢復(fù)成PI（比例積分）調(diào)節(jié)器，構(gòu)成實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。機(jī)械特性n =f(Id)的測(cè)定A、發(fā)電機(jī)先空載，從零開始逐漸調(diào)大給定電壓Ug，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近n=l200rpm，然后接入發(fā)電機(jī)負(fù)載電阻R，逐漸改變負(fù)載電阻，直至Id=Ied，即可測(cè)出系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線n =f(Id)，并記錄于下表中：n（rpm）Id（A）B、降低Ug，再測(cè)試n=800rpm時(shí)的靜態(tài)特性曲線，并記錄于下表中：n（rpm）Id（A）閉環(huán)控制系統(tǒng)n=f(Ug)的測(cè)定調(diào)節(jié)Ug及R，使Id=Ied、n= l200rpm，逐漸降低Ug，記錄Ug和n，即可測(cè)出閉環(huán)控制特性n = f(Ug)。 n（rpm）Ug（V）(6)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的觀察在不同的系統(tǒng)參數(shù)下用示波器觀察下列動(dòng)態(tài)波形: 突加給定Ug，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的電樞電流Id波形和轉(zhuǎn)速n波形。突加額定負(fù)載(20%Ied100%Ied)時(shí)電動(dòng)機(jī)電樞電流波形和轉(zhuǎn)速波形。突降負(fù)載(100%Ied20%Ied)時(shí)電動(dòng)機(jī)的電樞電流波形和轉(zhuǎn)速波形。八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告(1)畫出雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的原理方框圖。(2)畫出閉環(huán)控制特性曲線n =f(Id)。(3)通過實(shí)驗(yàn)說明PI調(diào)節(jié)器參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。九、注意事項(xiàng)見實(shí)驗(yàn)二的注意事項(xiàng)。附件：運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置簡介1.1 控制屏介紹及操作說明一、特點(diǎn) (1)實(shí)驗(yàn)裝置采用掛件結(jié)構(gòu)，可根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行自由組合。 (2)實(shí)驗(yàn)機(jī)組容量小，耗電小，配置齊全；裝置使用的電機(jī)經(jīng)過特殊設(shè)計(jì),其參數(shù)特性能模擬3KW左右的通用實(shí)驗(yàn)機(jī)組。(4)裝置布局合理，面板示意圖明確、清晰、直觀；實(shí)驗(yàn)連接線采用強(qiáng)、弱電分開的手槍式插頭，從而避免強(qiáng)電接入弱電設(shè)備，造成設(shè)備損壞；實(shí)驗(yàn)臺(tái)底部安裝有輪子和不銹鋼固定調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，便于移動(dòng)和固定。 (5)控制屏供電采用三相隔離變壓器隔離，設(shè)有電壓型漏電保護(hù)裝置和電流型漏電保護(hù)裝置，切實(shí)有效保護(hù)操作者的人身安全。(6)掛件面板分為三種接線孔，強(qiáng)電、弱電及波形觀測(cè)孔，三者有明顯的區(qū)別，不能互插。圖1-1 DJDK-1電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)裝置外形圖二、技術(shù)參數(shù)(1)輸入電壓 三相四線制 380V10% 501Hz(2)工作環(huán)境 環(huán)境溫度范圍為-540，相對(duì)濕度75%，海拔1000m (3)裝置容量：1.5kVA (4)電機(jī)輸出功率:200W(5)外形尺寸：長寬高=187073016001.2 DJK01電源控制屏電源控制屏主要為實(shí)驗(yàn)提供各種電源，如三相交流電源、直流勵(lì)磁電源等；同時(shí)為實(shí)驗(yàn)提供所需的儀表，如直流電壓、電流表，交流電壓、電流表。屏上還設(shè)有定時(shí)器兼報(bào)警記錄儀，在控制屏兩邊設(shè)有單相三極220V電源插座及三相四極380V電源插座，此外還設(shè)有供實(shí)驗(yàn)臺(tái)照明用的40W日光燈。圖1-2 主控制屏面板圖1、三相電網(wǎng)電壓指示三相電網(wǎng)電壓指示主要用于檢測(cè)輸入的電網(wǎng)電壓是否有缺相的情況，操作交流電壓表下面的切換開關(guān)，觀測(cè)三相電網(wǎng)各線間電壓是否平衡。2、定時(shí)器兼報(bào)警記錄儀平時(shí)作為時(shí)鐘使用，具有設(shè)定實(shí)驗(yàn)時(shí)間、定時(shí)報(bào)警和切斷電源等功能，它還可以自動(dòng)記錄由于接線操作錯(cuò)誤所導(dǎo)致的告警次數(shù)。3、電源控制部分它的主要功能是控制電源控制屏的各項(xiàng)功能，它由電源總開關(guān)、起動(dòng)按鈕及停止按鈕組成。當(dāng)打開電源總開關(guān)時(shí)，紅燈亮；當(dāng)按下起動(dòng)按鈕后，紅燈滅，綠燈亮，此時(shí)控制屏的三相主電路及勵(lì)磁電源都有電壓輸出。4、三相主電路輸出三相主電路輸出可提供三相交流200V/3A或240V/3A電源。輸出的電壓大小由“調(diào)速電源選擇開關(guān)”控制，當(dāng)開關(guān)置于“直流調(diào)速”側(cè)時(shí)，A、B、C輸出線電壓為200V，可完成直流調(diào)速實(shí)驗(yàn)；當(dāng)開關(guān)置于“交流調(diào)速”側(cè)時(shí)，A、B、C輸出線電壓為240V，可完成交流電機(jī)調(diào)速等實(shí)驗(yàn)。在A、B、C三相電源輸出附近裝有黃、綠、紅發(fā)光二極管，用以指示輸出電壓。同時(shí)在主電源輸出回路中還裝有電流互感器，電流互感器可測(cè)定主電源輸出電流的大小，供電流反饋和過流保護(hù)使用，面板上的TA1、TA2、TA3三處觀測(cè)點(diǎn)用于觀測(cè)三路電流互感器輸出電壓信號(hào)。5、勵(lì)磁電源在按下起動(dòng)按鈕后將勵(lì)磁電源開關(guān)撥向“開”側(cè)，則勵(lì)磁電源輸出為220V的直流電壓，并有發(fā)光二極管指示輸出是否正常，勵(lì)磁電源由0.5A熔絲做短路保護(hù)，由于勵(lì)磁電源的容量有限，僅為直流電機(jī)提供勵(lì)磁電流，不能作為大容量的直流電源使用。6、面板儀表面板下部設(shè)置有300V數(shù)字式直流電壓表和5A數(shù)字式直流電流表，精度為0.5級(jí)，能為調(diào)速系統(tǒng)提供電壓及電流指示；面板上部設(shè)置有500V真有效值交流電壓表和5A真有效值交流電流表，精度為0.5級(jí)，供交流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)時(shí)使用。13 各掛件說明1.3.1 DJK02掛件（三相變流橋路）該掛件裝有12只晶閘管、直流電壓和電流表等，其面板如圖1-3所示。圖1-3 DJK02面板圖1、三相同步信號(hào)輸出端同步信號(hào)是從電源控制屏內(nèi)獲得，屏內(nèi)裝有D/Y接法的三相同步變壓器，和主電源輸出保持同相，其輸出相電壓幅度為15V左右，供三相晶閘管觸發(fā)電路(如DJK02-1等掛件)使用，從而產(chǎn)生移相觸發(fā)脈沖；只要將本掛件的12芯插頭與屏相連接，則輸出相位一一對(duì)應(yīng)的三相同步電壓信號(hào)；信號(hào)接口的詳細(xì)引腳情況詳見附錄相關(guān)內(nèi)容。 2、正、反橋脈沖輸入端從三相晶閘管觸發(fā)電路(如DJK02-1等掛件)來的正、反橋觸發(fā)脈沖分別通過輸入接口，加到相應(yīng)的晶閘管電路上。3、正、反橋鈕子開關(guān)從正、反橋脈沖輸入端來的觸發(fā)脈沖信號(hào)通過“正、反橋鈕子開關(guān)”接至相應(yīng)晶閘管的門極和陰極；面板上共設(shè)有十二個(gè)鈕子開關(guān)，分為正、反橋兩組，分別控制對(duì)應(yīng)的晶閘管的觸發(fā)脈沖；開關(guān)打到“通”側(cè)，觸發(fā)脈沖接到晶閘管的門極和陰極；開關(guān)打到“斷”側(cè)，觸發(fā)脈沖被切斷；通過關(guān)閉某幾個(gè)鈕子開關(guān)可以模擬晶閘管主電路失去觸發(fā)脈沖的故障情況。4、正、反橋主電路正橋主電路和反橋主電路分別由六只5A/1000V晶閘管組成；其中由VT1VT6組成三相正橋元件（一般不可逆、可逆系統(tǒng)的正橋使用正橋元件）；由VT1VT6組成三相反橋元件（可逆系統(tǒng)的反橋以及需單個(gè)或幾個(gè)晶閘管的實(shí)驗(yàn)可使用反橋元件）；所有這些晶閘管元件均配置有阻容吸收及快速熔斷絲保護(hù)，此外正橋主電路還設(shè)有壓敏電阻，其內(nèi)部已經(jīng)接成三角形接法，起過壓吸收。注意：如果在DZSZ-1型上使用時(shí)，調(diào)節(jié)整流橋輸入的相電壓值不可超過200V，否則會(huì)造成整流橋處的壓敏電阻損壞。5、電抗器實(shí)驗(yàn)主回路中所使用的平波電抗器裝在電源控制屏內(nèi)，其各引出端通過12芯的插座連接到DJK02面板的中間位置，有3檔電感量可供選擇，分別為lOOmH、2O0mH、700mH（各檔在1A電流下能保持線性），可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要選擇合適的電感值。電抗器回路中串有3A熔絲保護(hù)，熔絲座裝在控制屏內(nèi)的電抗器旁。6、直流電壓表及直流電流表面板上裝有300V的帶鏡面直流電壓表、2A的帶鏡面直流電流表，均為中零式，精度為1.0級(jí)，為可逆調(diào)速系統(tǒng)提供電壓及電流指示。1.3.2 DJK02-1掛件(三相晶閘管觸發(fā)電路)該掛件裝有三相晶閘管觸發(fā)電路和正反橋功放電路等，面板圖如圖1-4所示。圖1-4 DJK02-1面板圖1、移相控制電壓Uct輸入及偏移電壓Ub觀測(cè)及調(diào)節(jié)Uct及Ub用于控制觸發(fā)電路的移相角；在一般的情況下，我們首先將Uct接地，調(diào)節(jié)Ub，從而確定觸發(fā)脈沖的初始位置；當(dāng)初始觸發(fā)角固定后，在以后的調(diào)節(jié)中只調(diào)節(jié)Uct的電壓，這樣能確保移相角始終不會(huì)大于初始位置，防止實(shí)驗(yàn)失??；如在逆變實(shí)驗(yàn)中初始移相角=150o定下后，無論調(diào)節(jié)Uct，都能保證30O，防止在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)逆變顛覆的情況。2、觸發(fā)脈沖指示在觸發(fā)脈沖指示處設(shè)有鈕子開關(guān)用以控制觸發(fā)電路，當(dāng)開關(guān)撥到左邊，綠色發(fā)光管亮，在觸發(fā)脈沖觀察孔處可觀測(cè)到后沿固定、前沿可調(diào)的寬脈沖鏈；當(dāng)開關(guān)撥到右邊，紅色發(fā)光管亮，觸發(fā)電路產(chǎn)生雙窄脈沖。3三相同步信號(hào)輸入端通過專用的十芯扁平線將DJK02上的“三相同步信號(hào)輸出端”與DJK02-1“三相同步信號(hào)輸入端”連接，為其內(nèi)部的觸發(fā)電路提供同步信號(hào)；同步信號(hào)也可以從其他地方提供，但要注意同步信號(hào)的幅度和相序問題。4、鋸齒波斜率調(diào)節(jié)與觀測(cè)孔由外接的三相同步信號(hào)經(jīng)KC04集成觸發(fā)電路，產(chǎn)生三路鋸齒波信號(hào)，調(diào)節(jié)相應(yīng)的斜率調(diào)節(jié)電位器，可改變相應(yīng)的鋸齒波斜率，三路鋸齒波斜率在調(diào)節(jié)后應(yīng)保證基本相同，使六路脈沖間隔基本保持一致，才能使主電路輸出的整流波形整齊劃一。5、控制電路其觸發(fā)線路原理如圖1-5所示。在由原KC04、KC41和KC42三相集成觸發(fā)電路的基礎(chǔ)上，又增加了4066、4069芯片，可產(chǎn)生三相六路互差60的雙窄脈沖或三相六路后沿固定、前沿可調(diào)的寬脈沖鏈，供觸發(fā)晶閘管使用。在面板上設(shè)有三相同步信號(hào)觀測(cè)孔、兩路觸發(fā)脈沖觀測(cè)孔。VT1VT6為單脈沖觀測(cè)孔(在觸發(fā)脈沖指示為“窄脈沖”)或?qū)捗}沖觀測(cè)孔(在觸發(fā)脈沖指示為“窄脈沖”)；VT1VT6為雙脈沖觀測(cè)孔(在觸發(fā)脈沖指示為“窄脈沖”)或?qū)捗}沖觀測(cè)孔(在觸發(fā)脈沖指示為“窄脈沖”)。6、正、反橋功放電路正、反橋功放電路的原理以正橋的一路為例，由晶閘管觸發(fā)電路輸出的脈沖信號(hào)經(jīng)功放電路中的V2、V3三極管放大后由脈沖變壓器T1輸出。Ulf即為DJKO2面板上的Ulf ,該點(diǎn)接地才可使V3工作，脈沖變壓器輸出脈沖；正橋共有六路功放電路，其余的五路電路完全與這一路一致；反橋功放和正橋功放線路完全一致，只是控制端不一樣，將Ulf改為Ulr。7、正橋控制端Ulf及反橋控制端Ulr這兩個(gè)端子用于控制正反橋功放電路的工作與否，當(dāng)端子與地短接，表示功放電路工作，觸發(fā)電路產(chǎn)生的脈沖經(jīng)功放電路最終輸出；當(dāng)端子懸空表示功放不工作；Ulf端子控制正橋功放，Ulr端子控制反橋功放。8、正、反橋脈沖輸出端經(jīng)功放電路放大的觸發(fā)脈沖，通過專用的20芯扁平線將DJK02“正反橋脈沖輸入端” 與DJK02-1上的“正反橋脈沖輸出端”連接，為其晶閘管提供相應(yīng)的觸發(fā)脈沖； 1.3.3 DJK03-1掛件（晶閘管觸發(fā)電路）DJK03-1掛件是晶閘管觸發(fā)電路專用實(shí)驗(yàn)掛箱，面板如圖1-7所示。其中有單結(jié)晶體管觸發(fā)電路、正弦波同步移相觸發(fā)電路、鋸齒波同步移相觸發(fā)電路I和II，單相交流調(diào)壓觸發(fā)電路以及西門子TCA785集成觸發(fā)電路。圖1-5 DJK03-1面板圖1、單結(jié)晶體管觸發(fā)電路利用單結(jié)晶體管(又稱雙基極二極管)的負(fù)阻特性和RC的充放電特性，可組成頻率可調(diào)的自激振蕩電路。電位器RP1已裝在面板上，同步信號(hào)已在內(nèi)部接好，所有的測(cè)試信號(hào)都在面板上引出。2、正弦波同步移相觸發(fā)電路正弦波同步移相觸發(fā)電路由同步移相、脈沖放大等環(huán)節(jié)組成，其原理如圖1-10所示。同步信號(hào)由同步變壓器副邊提供，三極管V1左邊部分為同步移相環(huán)節(jié)，在V1的基極綜合了同步信號(hào)電壓UT、偏移電壓Ub及控制電壓Uct（RP1電位器調(diào)節(jié)Uct，RP2調(diào)節(jié)Ub）。調(diào)節(jié)RP1及RP2均可改變V1三極管的翻轉(zhuǎn)時(shí)刻，從而控制觸發(fā)角的位置。脈沖形成整形環(huán)節(jié)是一分立元件的集基耦合單穩(wěn)態(tài)脈沖電路，V2的集電極耦合到V3的基極，V3的集電極通過C4、RP3耦合到V2的基極。3、鋸齒波同步移相觸發(fā)電路I、II鋸齒波同步移相觸發(fā)電路I、II由同步檢測(cè)、鋸齒波形成、移相控制、脈沖形成、脈沖放大等環(huán)節(jié)組成。4、單相交流調(diào)壓觸發(fā)電路 單相交流調(diào)壓觸發(fā)電路采用KCO5集成晶閘管移相觸發(fā)器（KCO5的電路內(nèi)部原理圖見附錄）。該集成觸發(fā)器適用于觸發(fā)雙向晶閘管或兩個(gè)反向并聯(lián)晶閘管組成的交流調(diào)壓電路，具有失交保護(hù)、輸出電流大等優(yōu)點(diǎn)，是交流調(diào)壓的理想觸發(fā)電路。同步電壓由KC05的15、16腳輸入，在TP2點(diǎn)可以觀測(cè)到鋸齒波，RP1電位器調(diào)節(jié)鋸齒波的斜率，RP2電位器調(diào)節(jié)移相角度，觸發(fā)脈沖從第9腳，經(jīng)脈沖變壓器輸出。電位器RP1、RP2均已安裝在掛箱的面板上，同步變壓器副邊已在掛箱內(nèi)部接好，所有的測(cè)試信號(hào)都在面板上引出。5、西門子TCA785觸發(fā)電路工業(yè)現(xiàn)場正在使用的新型晶閘管集成觸發(fā)電路，主要有西門子TCA785，與KC04等相比它對(duì)零點(diǎn)的識(shí)別更加可靠，輸出脈沖的齊整度更好，移相范圍更寬；同時(shí)它輸出脈沖的寬度可人為自由調(diào)節(jié)。電位器RP1、RP2已安裝在掛箱的面板上，所有的測(cè)試信號(hào)都在面板上引出。6.外接220V輸入端該掛件的電源及