2-2開(kāi)環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)靜特性測(cè)試

1、項(xiàng)目二 龍門(mén)刨工作臺(tái)直流調(diào)速系統(tǒng)的分析與調(diào)試2-2開(kāi)環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)機(jī)械特性測(cè)試1.會(huì)調(diào)試三相集成觸發(fā)器；2.能正確連接開(kāi)環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)；3.會(huì)測(cè)試開(kāi)環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的機(jī)械特性。學(xué)習(xí)目標(biāo) 為了提高直流調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)性能指標(biāo)，通常采用閉環(huán)控制系統(tǒng)。對(duì)調(diào)速指標(biāo)要求不高的場(chǎng)合，采用單閉環(huán)系統(tǒng)，而對(duì)調(diào)速指標(biāo)較高的則采用多閉環(huán)系統(tǒng)。在本任務(wù)中，先進(jìn)行開(kāi)環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試，為閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)作鋪墊。導(dǎo)入提綱一、開(kāi)環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的連接二、直流調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)性能指標(biāo)三、開(kāi)環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的性能一、開(kāi)環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的連接1.開(kāi)環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的原理圖 開(kāi)環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)由整流變壓器、靜止式可控整流器、平波電抗器、電動(dòng)機(jī)-發(fā)

2、電機(jī)組等組成。 開(kāi)環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試的一般步驟為：先連接與調(diào)試觸發(fā)電路，再連接與調(diào)試主電路，測(cè)出開(kāi)環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的機(jī)械特性。 DJDK-1電力電子技術(shù)及電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)裝置2、觸發(fā)電路的調(diào)試 觸發(fā)電路可直接由給定電壓Ug作為觸發(fā)器的移相控制電壓Uct，改變Ug的大小即可改變控制角，從而在主電路中獲得可調(diào)的直流電壓，以滿(mǎn)足主電路負(fù)載的要求。2、觸發(fā)電路的調(diào)試 （1）將DJK01“電源控制屏”上“調(diào)速電源選擇開(kāi)關(guān)”撥至“直流調(diào)速”側(cè)（此時(shí)，三相調(diào)壓輸出相電壓為116V，線(xiàn)電壓為200 V（具體和網(wǎng)端電壓的大小有關(guān)），如果沒(méi)有注意，會(huì)損壞儀器）。2、觸發(fā)電路的調(diào)試 （2）用10芯的扁平電纜，將DJK02

3、的“三相同步信號(hào)輸出”端和DJK02-1“三相同步信號(hào)輸入”端相連,打開(kāi)DJK02-1電源開(kāi)關(guān)，撥動(dòng) “觸發(fā)脈沖指示”鈕子開(kāi)關(guān)，使“窄”的發(fā)光管亮。 （3） 三相鋸齒波調(diào)試,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，以A、B相為例的波形如圖。 （4）觸發(fā)脈沖初始位置的調(diào)試，Uct及Ub都是用于控制觸發(fā)電路的移相角；在一般的情況下，首先將Uct接地，調(diào)節(jié)Ub，以確定觸發(fā)脈沖的初始位置；當(dāng)初始觸發(fā)角定下后，在以后的調(diào)節(jié)中只調(diào)節(jié)Uct的電壓，這樣確保移相角不會(huì)大于初始位置。 1502、觸發(fā)電路的調(diào)試 （5）適當(dāng)增加給定電壓Ug的正給定輸出，觀測(cè)DJK02-

4、1上“單脈沖觀察孔”和“雙脈沖觀察孔”的波形，此時(shí)應(yīng)觀測(cè)到單窄脈沖和雙窄脈沖（雙窄脈沖間隔600）。 （6）正橋電路的連接。正橋控制端Ulf端子用于控制正橋功放電路的工作與否，將端子與地短接，功放電路工作，觸發(fā)電路產(chǎn)生的脈沖經(jīng)過(guò)功放電路從正橋脈沖輸出端輸出。2、觸發(fā)電路的調(diào)試觸發(fā)電路調(diào)試全部完成2、觸發(fā)電路的調(diào)試3、主電路的連接觸發(fā)電路調(diào)試完成后，連接開(kāi)環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的主電路。3、主電路的調(diào)試 (1)連接負(fù)載電阻電路，判斷晶閘管整流電路的是否能滿(mǎn)足要求，并測(cè)量出移相控制電壓調(diào)節(jié)范圍Uctmax=0.9Ug。 DJK09可調(diào)電阻的介紹DJK09可調(diào)電阻原理圖 X1、A1兩接線(xiàn)端輸出是900電阻；

5、 X2、A2兩接線(xiàn)端輸出是900電阻； A1、A3兩接線(xiàn)端輸出是0900可調(diào)電阻； A2、A3兩接線(xiàn)端輸出0900可調(diào)電阻； A1、A2兩接線(xiàn)端輸出是01800可調(diào)電阻 (2)連接直流電動(dòng)機(jī)電樞回路。電樞回路的電感Ld選用DJK02上200mH，應(yīng)注意電流從“*”端流入。 （3）連接直流發(fā)電機(jī)回路。（直流發(fā)電機(jī)所接負(fù)載電阻R在4502250可調(diào)，起動(dòng)時(shí)R值取最大）。 主電路完成后的接線(xiàn)圖： （1）將正給定的輸出Ug調(diào)到零。 （2）先閉合勵(lì)磁電源開(kāi)關(guān)，按下DJK01“電源控制屏”啟動(dòng)按鈕，使主電路輸出三相交流電源，直流發(fā)電機(jī)先輕載（即R電阻調(diào)到最大），此時(shí)，直流電動(dòng)機(jī)電樞電壓接近零，轉(zhuǎn)速也接近零

6、，然后從零開(kāi)始逐漸增加“正給定”電壓Ug，使電動(dòng)機(jī)慢慢啟動(dòng)并使轉(zhuǎn)速 n 達(dá)到1200rpm。4、開(kāi)環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試 （3）測(cè)量Uct不變時(shí)的直流電動(dòng)機(jī)開(kāi)環(huán)外特性 n = f(Id)。改變負(fù)載（由大到小改變電阻R的阻值），直至Id=Ied，測(cè)出在Uct不變時(shí)的直流電動(dòng)機(jī)開(kāi)環(huán)外特性 n = f(Id)，將測(cè)量的數(shù)據(jù)制成表格并繪出開(kāi)環(huán)機(jī)械特性。n（rpm）Id（A）二、直流調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)性能指標(biāo)1、調(diào)速范圍 生產(chǎn)機(jī)械要求電動(dòng)機(jī)提供的最高轉(zhuǎn)速nmax和最低轉(zhuǎn)速nmin之比叫做調(diào)速范圍，用字母D表示，即 式中，nmax和nmin一般都指電動(dòng)機(jī)額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速，對(duì)于少數(shù)負(fù)載很輕的機(jī)械，如精密磨床，也可

7、用實(shí)際負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速。 minmaxnnD 2、靜差率 當(dāng)系統(tǒng)在某一轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)，負(fù)載由理想空載增加到額定值時(shí)所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落nN，與理想空載轉(zhuǎn)速n0之比，稱(chēng)作靜差率s，即 顯然，靜差率是用來(lái)衡量調(diào)速系統(tǒng)在負(fù)載變化下轉(zhuǎn)速穩(wěn)定度的。它和機(jī)械特性的硬度有關(guān),機(jī)械特性越硬，靜差率越小，轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定度就越高。0nnsNNNnnn03、靜差率與機(jī)械特性硬度的區(qū)別 靜差率和機(jī)械特性硬度又是有區(qū)別的。一般調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)在不同轉(zhuǎn)速下的機(jī)械特性是互相平行的 。如圖中的特性a和b，兩者的硬度相同，額定速降，但它們的靜差率卻不同，因?yàn)槔硐肟蛰d轉(zhuǎn)速不一樣，由于n0an0b，所以san0b，所以sasb ,這就是說(shuō)，對(duì)于同樣

8、硬度的特性，理想空載轉(zhuǎn)速越低時(shí)，靜差率越大，轉(zhuǎn)速的相對(duì)穩(wěn)定度也就越差。因此，調(diào)速范圍和靜差率這兩項(xiàng)指標(biāo)并不是彼此孤立的，必須同時(shí)提才有意義。調(diào)速系統(tǒng)的靜差率指標(biāo)應(yīng)以最低速時(shí)所能達(dá)到的數(shù)值為準(zhǔn)。 4、調(diào)速范圍、靜差率和額定速降之間的關(guān)系 在直流電機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)中，常以電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速nN為最高轉(zhuǎn)速，若帶額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速降落為nN，則按照以上分析的結(jié)果，該系統(tǒng)的靜差率應(yīng)該是最低速時(shí)的靜是率，即 NminNmin0Nnnnnns而調(diào)速范圍為：minNminmaxnnnnD)1 (NNsnsnD 所以，一個(gè)調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍，是指在最低速時(shí)還能滿(mǎn)足所需靜差率的轉(zhuǎn)速可調(diào)范圍。三、開(kāi)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)機(jī)械特性1、開(kāi)環(huán)系統(tǒng)機(jī)械特性 其中： 為轉(zhuǎn)速降， 越小，機(jī)械特性的硬度越大。 取決于電樞回路電阻R及所加的負(fù)載大小。01()dodenUI RnnC 0edIdInn01n02n03n04n1a2a3a4a圖2-6 開(kāi)環(huán)機(jī)械特性n/denI R C n2、開(kāi)環(huán)存在的問(wèn)題 某一車(chē)床的拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速 ，要求 ，由開(kāi)環(huán)系統(tǒng)決定的要求S0.1，問(wèn)