實驗二轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)4頁

1、實驗二 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)一、實驗?zāi)康?了解轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成。2掌握雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試步驟，方法及參數(shù)的整定。3測定雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)性能及其指標。4了解調(diào)節(jié)器參數(shù)對系統(tǒng)動態(tài)性能的影響。二、實驗系統(tǒng)組成及工作原理雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的特征是系統(tǒng)的電流和轉(zhuǎn)速分別由兩個調(diào)節(jié)器控制，由于調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)的主要參量是轉(zhuǎn)速，故轉(zhuǎn)速環(huán)作為主環(huán)放在外面，而電流環(huán)作為副環(huán)放在里面，可以及時抑制電網(wǎng)電壓擾動對轉(zhuǎn)速的影響。實際系統(tǒng)的組成如實驗圖2-1所示。實驗圖2-1 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)主電路采用三相橋式全控整流電路供電。系統(tǒng)工作時，首先給電動機加上額定勵磁，改變轉(zhuǎn)速

2、給定電壓可方便地調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。速度調(diào)節(jié)器ASR、電流調(diào)節(jié)器ACR均設(shè)有限幅電路，ASR的輸出作為ACR的給定，利用ASR的輸出限幅起限制起動電流的作用；ACR的輸出作為觸發(fā)器TG的移相控制電壓，利用ACR的輸出限幅起限制min的作用。當突加給定電壓時，ASR立即達到飽和輸出，使電動機以限定的最大電流Idm加速起動，直到電動機轉(zhuǎn)速達到給定轉(zhuǎn)速(即)并出現(xiàn)超調(diào)，使ASR退出飽和，最后穩(wěn)定運行在給定轉(zhuǎn)速（或略低于給定轉(zhuǎn)速）上。三、實驗設(shè)備及儀器1.主控制屏NMCL-322.直流電動機-負載直流發(fā)電機-測速發(fā)電機組3. NMCL18掛箱、NMCL-333掛箱及電阻箱4.雙蹤示波器5.萬用表四、實驗

3、內(nèi)容1.調(diào)整觸發(fā)單元并確定其起始移相控制角，檢查和調(diào)整ASR、ACR，整定其輸出正負限幅值。2.測定電流反饋系數(shù)和轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)，整定過電流保護動作值。3.研究電流環(huán)和轉(zhuǎn)速環(huán)的動態(tài)特性，將系統(tǒng)調(diào)整到可能的最佳狀態(tài)，畫出和的波形，并估算系統(tǒng)的動態(tài)性能指標（包括跟隨性能和抗擾性能）。4.測定高低速時系統(tǒng)完整的靜特性（包括下垂段特性），并計算在一定調(diào)速范圍內(nèi)系統(tǒng)能滿足的靜態(tài)精度。五、實驗步驟及方法1.多環(huán)調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試的基本原則(1)先部件,后系統(tǒng)。即先將各環(huán)節(jié)的特性調(diào)好，然后才能組成系統(tǒng)。(2)先開環(huán),后閉環(huán)。即先使系統(tǒng)能正常開環(huán)運行，然后在確定電流和轉(zhuǎn)速均為負反饋后組成閉環(huán)系統(tǒng)。(3)先內(nèi)環(huán),后外環(huán)

4、。即閉環(huán)調(diào)試時，先調(diào)電流內(nèi)環(huán)，然后再調(diào)轉(zhuǎn)速外環(huán)。2.單元部件參數(shù)整定和調(diào)試(1)主控制屏開關(guān)按實驗內(nèi)容需要設(shè)置(2)觸發(fā)器整定將面板上的Ublf端接地，調(diào)整鋸齒波觸發(fā)器的方法同實驗1。(3)調(diào)節(jié)器調(diào)零斷開主回路電源開關(guān)SW，給定電壓Ug接到零速封鎖器DZS輸入端，并將DZS的輸出接到ASR和ACR的封鎖端?？刂葡到y(tǒng)按開環(huán)接線,ASR、ACR的反饋回路電容短接，形成低放大系數(shù)的比例調(diào)節(jié)器。a)ASR調(diào)零將調(diào)節(jié)器ASR的給定及反饋輸入端接地，調(diào)節(jié)ASR的調(diào)零電位器，使ASR的輸出為零。b)ACR調(diào)零將調(diào)節(jié)器ACR的給定及反饋輸入端接地，調(diào)節(jié)ACR的調(diào)零電位器，使ACR的輸出為零。(4)調(diào)節(jié)器輸出限

5、幅值整定a)ASR輸出限幅值整定ASR按比例積分調(diào)節(jié)器接線，將Ug接到ASR的輸入端，當輸入Ug為正而且增加時，調(diào)節(jié)ASR負限幅電位器，使ASR輸出為限幅值，其值一般取為V。b)ACR輸出限幅值整定整定ACR限幅值需要考慮負載的情況，留有一定整流電壓的余量。ACR按比例積分調(diào)節(jié)器接線，將接到ACR的輸入端，用ACR的輸出去控制觸發(fā)移相，當輸入為負且增加時，通過示波器觀察到觸發(fā)移相角移至時的電壓即為ACR限幅值Ucm，可通過ACR正限幅電位器鎖定。3.電流環(huán)調(diào)試(電動機不加勵磁)(1)電流反饋極性的測定及過電流保護環(huán)節(jié)整定。整定時ASR、ACR均不接入系統(tǒng)，系統(tǒng)處于開環(huán)狀態(tài)。直接用給定電壓作為接

6、到移相觸發(fā)器GT以調(diào)節(jié)控制角，此時應(yīng)將電動機主回路中串聯(lián)的變阻器放在最大值處，以限制電樞電流。緩慢增加，使30°，然后逐步減小主回路中串聯(lián)的變阻器的阻值，直至電流，再調(diào)整電流變送器FBC中的電流反饋電位器，使電流反饋電壓近似等于已經(jīng)整定好的ASR輸出限幅值，并由此判斷的極性。繼續(xù)減小主回路中串聯(lián)變阻器的阻值，使電流，調(diào)整FBC中的過電流保護電位器，使過電流保護動作，并加以鎖定。(2)系統(tǒng)限流性能的檢查和電流反饋系數(shù)的測定。將電流調(diào)節(jié)器ACR接成PI調(diào)節(jié)器,其參數(shù)參考值為，然后接入控制回路。將電流負反饋信號Ui接入ACR組成電流閉環(huán)，通過給定器G直接給ACR加上給定電壓，并使。觀察主回

7、路電流是否小于，若出現(xiàn)，則說明原先整定的電流反饋電壓偏小。導(dǎo)致Ui偏小的原因是ACR給定回路及反饋回路的輸入電阻有差值。必須重新調(diào)整電流變送器FBC中的電流反饋電位器，使增加，直至滿足要求為止。若當時，主回路電流，則可繼續(xù)減小串聯(lián)變阻器的阻值，直至全部切除，應(yīng)增加有限，小于過流保護值，這說明系統(tǒng)已經(jīng)具有限流保護效果。在此基礎(chǔ)上測定值，并計算出電流反饋系數(shù)。(3)電流環(huán)動態(tài)特性的研究。在電流環(huán)的給定電壓情況下,改變主回路串聯(lián)變阻器的阻值，使，然后突減或突加給定電壓，觀察并用數(shù)字示波器記錄電流波形。在下列情況下再突加給定，觀察電流波形，研究給定值和調(diào)節(jié)器參數(shù)對電流環(huán)動態(tài)特性的影響。a)減小電流給定

8、值;b)改變ACR反饋回路電容(相當于改變調(diào)節(jié)器的時間常數(shù));c)改變ACR的比例放大系數(shù)(調(diào)節(jié)器的時間常數(shù)不變)。4轉(zhuǎn)速環(huán)調(diào)試(電動機加額定勵磁)(1)轉(zhuǎn)速反饋極性及轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)的測定。測試時電動機應(yīng)該加額定勵磁，先不接入ASR(或?qū)SR接成1:1的比例調(diào)節(jié)器)，轉(zhuǎn)速開環(huán)，給定電壓直接送入觸發(fā)器GT的處，逐漸增加，使(主回路串聯(lián)電阻切除)，同時調(diào)整轉(zhuǎn)速反饋環(huán)節(jié)FBS的輸出電壓,使其為V。判別的極性并計算轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)值。(2)轉(zhuǎn)速環(huán)動態(tài)特性的研究。將ASR接成PI調(diào)節(jié)器，其參數(shù)參考值為，然后組成轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)。用示波器觀察并記錄下列情況下的波形。a)突加給定b)突加負載（同軸發(fā)電機作為

9、負載，使電流）c)突減負載改變下列參數(shù)，重復(fù)上述試驗。a)改變給定電壓大小b)改變ASR反饋電容Cnc)改變ASR比例放大系數(shù)根據(jù)上述結(jié)果分析并選擇出ASR的最佳參數(shù)和動態(tài)性能指標。5.系統(tǒng)靜特性測定(1)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速給定電壓及發(fā)電機負載電阻Rg，使,改變發(fā)電機負載電阻，即可測出系統(tǒng)靜特性曲線。(2)降低給定電壓，分別測出，時的靜特性曲線(或根據(jù)教師給出的，指標進行測定)。六、實驗注意事項1雙蹤示波器兩個探頭的地線是通過示波器外殼短路的，故在使用時必須使兩個探頭的地線同電位(只用一根地線即可)，以免造成短路事故。2系統(tǒng)開環(huán)運行時，不能采用突加給定電壓的方法起動電動機，必須逐漸增加給定電壓，以免產(chǎn)生過大的電流沖擊。3調(diào)試電流環(huán)時,不要讓電動機在大電流下堵轉(zhuǎn)時