自動控制系統(tǒng)實驗指導書

1、實驗一 V-M系統(tǒng)參數(shù)和環(huán)節(jié)特性的測定實驗一、實驗目的 (1)熟悉晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)的組成及其基本結(jié)構(gòu)。(2)掌握晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)及反饋環(huán)節(jié)測定方法。二、實驗所需掛件及附件序號型 號備 注1DJK01 電源控制屏該控制屏包含“三相電源輸出”，“勵磁電源”等幾個模塊。2DJK02 晶閘管主電路 3DJK02-1三相晶閘管觸發(fā)電路該掛件包含“觸發(fā)電路”,“正橋功放”，“反橋功放” 等幾個模塊。4DJK04 電機調(diào)速控制實驗 I該掛件包含“給定”，“電流調(diào)節(jié)器”，“速度變換”，“電流反饋與過流保護”等幾個模塊。5DJK10 變壓器實驗該掛件包含“三相不控整流”和“三相心式變壓器”等模塊。6DD

2、03-2電機導軌測速發(fā)電機及轉(zhuǎn)速表或者“DD03-3電機導軌光碼盤測速系統(tǒng)及數(shù)顯轉(zhuǎn)速表”7DJ13-1 直流發(fā)電機8DJ15 直流并勵電動機9D42三相可調(diào)電阻10數(shù)字存儲示波器自備11萬用表自備三、實驗線路及原理 晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)由整流變壓器、晶閘管整流調(diào)速裝置、平波電抗器、電動機-發(fā)電機組等組成。在本實驗中，整流裝置的主電路為三相橋式電路，控制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，從而獲得可調(diào)的直流電壓，以滿足實驗要求。實驗系統(tǒng)的組成原理圖如圖1-1所示。圖1-1 實驗系統(tǒng)原理圖四、實驗內(nèi)容(1) 測定晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主電路總電阻值R。(

3、2) 測定晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主電路電感值L。(3) 測定直流電動機-直流發(fā)電機-測速發(fā)電機組的飛輪慣量GD2 。(4) 測定晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主電路電磁時間常數(shù)Td。(5) 測定直流電動機電勢常數(shù)Ce和轉(zhuǎn)矩常數(shù)CM。(6) 測定晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)機電時間常數(shù)TM。(7) 測定晶閘管觸發(fā)及整流裝置特性Ud=f(Uct)。(8) 測定測速發(fā)電機特性UTG=f(n)。五、預習要求 學習教材中有關(guān)晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)各參數(shù)的測定方法。六、實驗方法為研究晶閘管電動機系統(tǒng)，須首先了解電樞回路的總電阻R、總電感L以及系統(tǒng)的電磁時間常數(shù)Td與機電時間常數(shù)TM，這些參數(shù)均需通過實驗手段來測定，具體方法如下：(1)

4、電樞回路總電阻R的測定電樞回路的總電阻R包括電機的電樞電阻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量，因是小電流檢測，接觸電阻影響很大，故常用直流伏安法。為測出晶閘管整流裝置的電源內(nèi)阻須測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量的，為此應用伏安比較法，實驗線路如圖1-2所示。圖1-2伏安比較法實驗線路圖將變阻器R1、R2接入被測系統(tǒng)的主電路，測試時電動機不加勵磁，并使電機堵轉(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%I

5、ed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(5-2)、(5-3)兩式，可得電樞回路總電阻:R（U2-U1）/（I1-I2） (1-4)如把電機電樞兩端短接，重復上述實驗，可得RL十Rn=(U2-U1)/(I1-I2) (1-5)則電機的電樞電阻為Ra=R-(RL十Rn)。 (1-6)同樣，短接電抗器兩端，也可測得電抗器直流電阻RL。(2)電樞回路電感L的測定電樞回路總電感包括電機的電樞電

6、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定。實驗時應給電動機加額定勵磁，并使電機堵轉(zhuǎn)，實驗線路如圖1-3所示。圖1-3 測量電樞回路電感的實驗線路圖實驗時交流電壓由DJK01電源輸出，接DJK10的高壓端，從低壓端輸出接電機的電樞，用交流電壓表和電流表分別測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，計算出電感值La和Ld，計算公式如下: (1-8) (1-9) (1-10) (1-11)(3)直流電動機-發(fā)電機-測速發(fā)電機組的飛輪慣量GD2 的測定

7、電力拖動系統(tǒng)的運動方程式為T-Tz=(GD2/375)dn/dt (1-12)式中，T為電動機的電磁轉(zhuǎn)矩，單位為N·m；Tz為負載轉(zhuǎn)矩，空載時即為空載轉(zhuǎn)矩Tk，單位為N·m，n為電機轉(zhuǎn)速，單位為rpm。電機空載自由停車時，T=0，Tz=Tk，則運動方程式為: (1-13)從而有 (1-14)式中GD2的單位為N·m2； Tk可由空載功率PK(單位為W)求出: (1-15) (1-16)dn/dt可以從自由停車時所得的曲線nf(t)求得，其實驗線路如圖1-4 圖1-4 測定GD2時的實驗線路圖電動機加額定勵磁，將電機空載啟動至穩(wěn)定轉(zhuǎn)速后，測量電樞電壓Ua和電流Ia0

8、,然后斷開給定，用數(shù)字存儲示波器記錄n=f(t)曲線，即可求取某一轉(zhuǎn)速時的Tk和dn/dt。由于空載轉(zhuǎn)矩不是常數(shù)，可以以轉(zhuǎn)速n為基準選擇若干個點，測出相應的Tk和dn/dt，以求得GD2的平均值。由于本實驗裝置的電機容量比較小，應用此法測GD2時會有一定的誤差。(4)主電路電磁時間常數(shù)Td的測定采用電流波形法測定電樞回路電磁時間常數(shù)Td，電樞回路突加給定電壓時，電流id按指數(shù)規(guī)律上升:其電流變化曲線如圖1-5所示。當t=Td時，有圖1-5 電流上升曲線 圖1-6 測定Td的實驗線路圖 實驗線路如圖1-6所示。電機不加勵磁，調(diào)節(jié)給定使電機電樞電流在50%Ied90%Ied范圍內(nèi)。然后保持Ug不變

9、，將給定的S2撥到接地位置，然后撥動給定S2從接地到正電壓躍階信號，用數(shù)字存儲示波器記錄id=f（t）的波形，在波形圖上測量出當電流上升至穩(wěn)定值的63.2%時的時間，即為電樞回路的電磁時間常數(shù)Td。 (5)電動機電勢常數(shù)Ce和轉(zhuǎn)矩常數(shù)CM的測定將電動機加額定勵磁，使其空載運行，改變電樞電壓Ud，測得相應的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N·m/A。CM可由Ce求出: CM = 9.55 Ce(6)系統(tǒng)機電時間常數(shù)TM的測定系統(tǒng)的機電時間常數(shù)可由下式計算 由于TM>>Td，也可以近似地把系統(tǒng)看成是一階慣性環(huán)節(jié)，即當電樞

10、突加給定電壓時，轉(zhuǎn)速n將按指數(shù)規(guī)律上升，當n到達穩(wěn)態(tài)值的63.2%時,所經(jīng)過的時間即為拖動系統(tǒng)的機電時間常數(shù)。測試時電樞回路中附加電阻應全部切除，突然給電樞加電壓，用數(shù)字存儲示波器記錄過渡過程曲線n=f(t)，即可由此確定機電時間常數(shù)。(7)晶閘管觸發(fā)及整流裝置特性Ud=f(Ug)和測速發(fā)電機特性UTG=f(n)的測定實驗線路如圖1-4所示，可不接示波器。電動機加額定勵磁，逐漸增加觸發(fā)電路的控制電壓Ug，分別讀取對應的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 =U

11、d/Ug 七、實驗報告(1)作出實驗所得的各種曲線，計算有關(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。八、注意事項(1)由于實驗時裝置處于開環(huán)狀態(tài)，電流和電壓可能有波動，可取平均讀數(shù)。(2)由于DJK04上的過流保護整定值的限制，在完成機電時間常數(shù)測定的實驗中，其電樞電壓不能加得太高。(3)當電機堵轉(zhuǎn)時，會出現(xiàn)大電流，因此測量的時間要短，以防電機過熱。(4)在測試Ud=f(Ug)時，DJK02上的偏移電壓要先調(diào)到=120°，具體方法見單閉環(huán)直流調(diào)速。實驗二 單閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)實驗一、實驗目的(1)了解單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的原理、組成及各主要單元部件的原理。(

12、2)掌握晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)的一般調(diào)試過程。(3)認識閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)的基本特性。二、實驗所需掛件及附件序號型 號備 注1DJK01 電源控制屏該控制屏包含“三相電源輸出”，“勵磁電源”等幾個模塊。2DJK02 晶閘管主電路 3DJK02-1三相晶閘管觸發(fā)電路該掛件包含“觸發(fā)電路”,“正橋功放”，“反橋功放” 等幾個模塊。4DJK04 電機調(diào)速控制實驗 I該掛件包含“給定”，“電流調(diào)節(jié)器”，“速度變換”，“電流反饋與過流保護”等幾個模塊。5DJK08可調(diào)電阻、電容箱6DD03-2電機導軌測速發(fā)電機及轉(zhuǎn)速表或者“DD03-3電機導軌光碼盤測速系統(tǒng)及數(shù)顯轉(zhuǎn)速表”7DJ13-1 直流發(fā)電機8DJ15

13、直流并勵電動機9D42三相可調(diào)電阻10慢掃描示波器自備11萬用表自備三、實驗線路及原理為了提高直流調(diào)速系統(tǒng)的動靜態(tài)性能指標，通常采用閉環(huán)控制系統(tǒng)(包括單閉環(huán)系統(tǒng)和多閉環(huán)系統(tǒng))。對調(diào)速指標要求不高的場合，采用單閉環(huán)系統(tǒng)，而對調(diào)速指標較高的則采用多閉環(huán)系統(tǒng)。按反饋的方式不同可分為轉(zhuǎn)速反饋，電流反饋，電壓反饋等。在單閉環(huán)系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速單閉環(huán)使用較多。在本裝置中，轉(zhuǎn)速單閉環(huán)實驗是將反映轉(zhuǎn)速變化的電壓信號作為反饋信號，經(jīng)“速度變換”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

14、整流”的輸出電壓，這就構(gòu)成了速度負反饋閉環(huán)系統(tǒng)。電機的轉(zhuǎn)速隨給定電壓變化，電機最高轉(zhuǎn)速由速度調(diào)節(jié)器的輸出限幅所決定，速度調(diào)節(jié)器采用P（比例）調(diào)節(jié)對階躍輸入有穩(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)。這時當“給定”恒定時，閉環(huán)系統(tǒng)對速度變化起到了抑制作用，當電機負載或電源電壓波動時，電機的轉(zhuǎn)速能穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)變化。在電流單閉環(huán)中，將反映電流變化的電流互感器輸出電壓信號作為反饋信號加到“電流調(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，控制整流橋的“觸發(fā)電路”，改變“三相全控整流”的電壓輸出，從而構(gòu)成了電流負反饋閉環(huán)系統(tǒng)。電機的最高轉(zhuǎn)速也由

15、電流調(diào)節(jié)器的輸出限幅所決定。同樣，電流調(diào)節(jié)器若采用P（比例）調(diào)節(jié)，對階躍輸入有穩(wěn)態(tài)誤差，要消除該誤差將調(diào)節(jié)器換成PI(比例積分)調(diào)節(jié)。當“給定”恒定時，閉環(huán)系統(tǒng)對電樞電流變化起到了抑制作用，當電機負載或電源電壓波動時，電機的電樞電流能穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)變化。圖2-1 轉(zhuǎn)速單閉環(huán)系統(tǒng)原理圖圖2-2 電流單閉環(huán)系統(tǒng)原理圖四、實驗內(nèi)容(1)學習DJK01“電源控制屏”的使用方法。 (2)DJK04上的基本單元的調(diào)試。 (3)Uct不變時直流電動機開環(huán)特性的測定。 (4)Ud不變時直流電動機開環(huán)特性的測定。 (5)轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。 (6)電流單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。五、預習要求(1)復習自動控制系

16、統(tǒng)(直流調(diào)速系統(tǒng))教材中有關(guān)晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)、閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)的內(nèi)容。(2)掌握調(diào)節(jié)器的工作原理。 (3)根據(jù)實驗原理圖，能畫出實驗系統(tǒng)的詳細接線圖，并理解各控制單元在調(diào)速系統(tǒng)中的作用。 (4)實驗時，如何能使電動機的負載從空載(接近空載)連續(xù)地調(diào)至額定負載?六、實驗方法(1)DJK02和DJK02-1上的“觸發(fā)電路”調(diào)試 打開DJK01總電源開關(guān)，操作“電源控制屏”上的“三相電網(wǎng)電壓指示”開關(guān)，觀察輸入的三相電網(wǎng)電壓是否平衡。將DJK01“電源控制屏”上“調(diào)速電源選擇開關(guān)”撥至“直流調(diào)速”側(cè)。用10芯的扁平電纜，將DJK02的“三相同步信號輸出”端和DJK02-1“三相同步信號輸入”端相連

17、,打開DJK02-1電源開關(guān)，撥動 “觸發(fā)脈沖指示”鈕子開關(guān)，使“窄”的發(fā)光管亮。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（在各觀測孔左側(cè)），使三相鋸齒波斜率盡可能一致。將DJK04上的“給定”輸出Ug直接與DJK02-1上的移相控制電壓Uct相接，將給定開關(guān)S2撥到接地位置（即Uct=0），調(diào)節(jié)DJK02-1上的偏移電壓電位器，用雙蹤示波器觀察A相同步電壓信號和“雙脈沖觀察孔” VT1的輸出波形，使=120°。適當增加給定Ug的正電壓輸出，觀測DJK02-1上“脈沖觀察孔”的波形，此時應觀測到單窄脈沖和雙窄脈沖。將DJK02-1面板上的Ulf端接地，用2

18、0芯的扁平電纜，將DJK02-1的“正橋觸發(fā)脈沖輸出”端和DJK02“正橋觸發(fā)脈沖輸入”端相連，并將DJK02“正橋觸發(fā)脈沖”的六個開關(guān)撥至“通”，觀察正橋VT1VT6晶閘管門極和陰極之間的觸發(fā)脈沖是否正常。(2)Uct不變時的直流電機開環(huán)外特性的測定按接線圖分別將主回路和控制回路接好線。DJK02-1上的移相控制電壓Uct由DJK04上的“給定”輸出Ug直接接入，直流發(fā)電機接負載電阻R，Ld用DJK02上200mH，將給定的輸出調(diào)到零。先閉合勵磁電源開關(guān)，按下DJK01“電源控制屏”啟動按鈕，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，使電動機慢慢啟動并使轉(zhuǎn)速 n 達到1

19、200rpm。改變負載電阻R的阻值，使電機的電樞電流從Ied直至空載。即可測出在Uct不變時的直流電動機開環(huán)外特性n = f(Id)，測量并記錄數(shù)據(jù)于下表：n（rpm）Id（A）(3)Ud不變時直流電機開環(huán)外特性的測定控制電壓Uct由DJK04的“給定”Ug直接接入，直流發(fā)電機接負載電阻R，Ld用DJK02上200mH,將給定的輸出調(diào)到零。按下DJK01“電源控制屏”啟動按鈕，然后從零開始逐漸增加給定電壓Ug，使電動機啟動并達到1200rpm。改變負載電阻R，使電機的電樞電流從Ied直至空載。用電壓表監(jiān)視三相全控整流輸出的直流電壓Ud,保持Ud不變(通過不斷的調(diào)節(jié)DJK04上“給定”電壓Ug來

20、實現(xiàn))，測出在Ud不變時直流電動機的開環(huán)外特性n =f(Id)，并記錄于下表中：n（rpm）Id（A）(4)基本單元部件調(diào)試移相控制電壓Uct調(diào)節(jié)范圍的確定 直接將DJK04“給定”電壓Ug接入DJK02-1移相控制電壓Uct的輸入端，“三相全控整流”輸出接電阻負載R，用示波器觀察Ud的波形。當給定電壓Ug由零調(diào)大時，Ud將隨給定電壓的增大而增大，當Ug超過某一數(shù)值Ug時，Ud 的波形會出現(xiàn)缺相現(xiàn)象，這時Ud反而隨Ug的增大而減少。一般可確定移相控制電壓的最大允許值為Uctmax=0.9Ug，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

21、圍就被限定，不會工作到極限值狀態(tài)，保證六個晶閘管可靠工作。記錄Ug于下表中：UgUctmax=0.9Ug將給定退到零，再按“停止”按鈕，結(jié)束步驟。調(diào)節(jié)器的調(diào)整A、調(diào)節(jié)器的調(diào)零 將DJK04中“速度調(diào)節(jié)器”所有輸入端接地，再將DJK08中的可調(diào)電阻40K接到“速度調(diào)節(jié)器”的“4”、“5”兩端，用導線將“5”、“6”短接，使“電流調(diào)節(jié)器”成為P (比例)調(diào)節(jié)器。調(diào)節(jié)面板上的調(diào)零電位器RP3，用萬用表的毫伏檔測量電流調(diào)節(jié)器“7”端的輸出，使調(diào)節(jié)器的輸出電壓盡可能接近于零。將DJK04中“電流調(diào)節(jié)器”所有輸入端接地，再將DJK08中的可調(diào)電阻13K接到“速度調(diào)節(jié)器”的“8”、“9”兩端，用導線將“9”

22、、“10”短接，使“電流調(diào)節(jié)器”成為P（比例）調(diào)節(jié)器。調(diào)節(jié)面板上的調(diào)零電位器RP3，用萬用表的毫伏檔測量電流調(diào)節(jié)器的“11”端，使調(diào)節(jié)器的輸出電壓盡可能接近于零。B、 正負限幅值的調(diào)整 把“速度調(diào)節(jié)器”的“5”、“6”短接線去掉，將DJK08中的可調(diào)電容0.47uF接入“5”、“6”兩端，使調(diào)節(jié)器成為PI (比例積分)調(diào)節(jié)器，然后將DJK04的給定輸出端接到轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的“3”端，當加一定的正給定時，調(diào)整負限幅電位器RP2，使之輸出電壓為最小值即可，當調(diào)節(jié)器輸入端加負給定時，調(diào)整正限幅電位器RP1，使速度調(diào)節(jié)器的輸出正限幅為Uctmax。把“電流調(diào)節(jié)器”的“8”、“9”短接線去掉，將DJK08中

23、的可調(diào)電容0.47uF接入“8”、“9”兩端，使調(diào)節(jié)器成為PI（比例積分）調(diào)節(jié)器，然后將DJK04的給定輸出端接到電流調(diào)節(jié)器的“4”端，當加正給定時，調(diào)整負限幅電位器RP2，使之輸出電壓為最小值即可，當調(diào)節(jié)器輸入端加負給定時，調(diào)整正限幅電位器RP1，使電流調(diào)節(jié)器的輸出正限幅為Uctmax。C、電流反饋系數(shù)的整定 直接將“給定”電壓Ug接入DJK02-1移相控制電壓Uct的輸入端，整流橋輸出接電阻負載R，負載電阻放在最大值，輸出給定調(diào)到零。按下啟動按鈕，從零增加給定，使輸出電壓升高，當Ud=220V時，減小負載的阻值，調(diào)節(jié)“電流反饋與過流保護”上的電流反饋電位器RP1，使得負載電流Id=l.3A

24、時，“2”端If的的電流反饋電壓Ufi=6V，這時的電流反饋系數(shù)= Ufi/Id= 4.615V/A。D、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”電路接直流電動機負載，Ld用DJK02上的200mH，輸出給定調(diào)到零。按下啟動按鈕，接通勵磁電源，從零逐漸增加給定，使電機提速到 n =150Orpm時，調(diào)節(jié)“速度變換”上轉(zhuǎn)速反饋電位器RP1，使得該轉(zhuǎn)速時反饋電壓Ufn=-6V，這時的轉(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5-7接線，在本實驗中，DJK04的“給定”電壓Ug為負給定，轉(zhuǎn)

25、速反饋為正電壓，將“速度調(diào)節(jié)器”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)電機接負載電阻R，Ld用DJK02上200mH，給定輸出調(diào)到零。直流發(fā)電機先輕載，從零開始逐漸調(diào)大“給定”電壓Ug，使電動機的轉(zhuǎn)速接近n=l200rpm。由小到大調(diào)節(jié)直流發(fā)電機負載R，測出電動機的電樞電流Id，和電機的轉(zhuǎn)速n，直至Id=Ied，即可測出系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線n =f(Id)。n（rpm）Id（A）(6)電流單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)按圖5-8接線，在本實驗中，給定Ug為負給定，電流反饋為正電壓，將“電流調(diào)節(jié)器”接成比例（P）調(diào)節(jié)器或PI（比例積分）調(diào)節(jié)器。直流發(fā)電機接負載電阻R，Ld用DJK02上200mH，

26、將給定輸出調(diào)到零。直流發(fā)電機先輕載，從零開始逐漸調(diào)大“給定”電壓Ug，使電動機轉(zhuǎn)速接近n=l200rpm。由小到大調(diào)節(jié)直流發(fā)電機負載R，測定相應的Id和n，直至電動機Id=Ied，即可測出系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線n =f(Id)。n（rpm）Id（A）七、實驗報告(1)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，畫出Uct不變時直流電動機開環(huán)機械特性。 (2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，畫出Ud不變時直流電動機開環(huán)機械特性。 (3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，畫出轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的機械特性。 (4)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，畫出電流單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的機械特性。 (5)比較以上各種機械特性，并做出解釋。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

27、么不同?(2)實驗中，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?調(diào)節(jié)什么元件能改變轉(zhuǎn)速反饋的強度?(3)改變“電流調(diào)節(jié)器”及“速度調(diào)節(jié)器”的電阻、電容參數(shù)，對系統(tǒng)有什么影響？九、注意事項(1) 雙蹤示波器有兩個探頭，可同時觀測兩路信號，但這兩探頭的地線都與示波器的外殼相連，所以兩個探頭的地線不能同時接在同一電路的不同電位的兩個點上，否則這兩點會通過示波器外殼發(fā)生電氣短路。為此，為了保證測量的順利進行，可將其中一根探頭的地線取下或外包絕緣，只使用其中一路的地線，這樣從根本上解決了這個問題。當需要同時觀察兩個信號時，必須在被測電路上找到這兩個信號的公共點，將探頭的地線接于此處，探頭各接至

28、被測信號，只有這樣才能在示波器上同時觀察到兩個信號，而不發(fā)生意外。(2)電機啟動前，應先加上電動機的勵磁，才能使電機啟動。在啟動前必須將移相控制電壓調(diào)到零，使整流輸出電壓為零，這時才可以逐漸加大給定電壓，不能在開環(huán)或速度閉環(huán)時突加給定，否則會引起過大的啟動電流，使過流保護動作，告警，跳閘。(3)通電實驗時，可先用電阻作為整流橋的負載，待確定電路能正常工作后，再換成電動機作為負載。(4)在連接反饋信號時，給定信號的極性必須與反饋信號的極性相反，確保為負反饋，否則會造成失控。(5)直流電動機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。以免影響電機的使用壽命，或發(fā)生意外。(6)DJ

29、K04與DJK02-1不共地，所以實驗時須短接DJK04與DJK02-1的地。實驗三 雙閉環(huán)晶閘管不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)實驗一、實驗目的 (1)了解閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的原理、組成及各主要單元部件的原理。(2)掌握雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試步驟、方法及參數(shù)的整定。(3)研究調(diào)節(jié)器參數(shù)對系統(tǒng)動態(tài)性能的影響。二、實驗所需掛件及附件序號型 號備 注1DJK01 電源控制屏該控制屏包含“三相電源輸出”，“勵磁電源”等幾個模塊。2DJK02 晶閘管主電路 3DJK02-1三相晶閘管觸發(fā)電路該掛件包含“觸發(fā)電路”,“正橋功放”，“反橋功放” 等幾個模塊。4DJK04 電機調(diào)速控制實驗 I該掛件包含“給定

30、”，“電流調(diào)節(jié)器”，“速度變換”，“電流反饋與過流保護”等幾個模塊。5DJK08可調(diào)電阻、電容箱6DD03-2電機導軌測速發(fā)電機及轉(zhuǎn)速表或DD03-3電機導軌、光碼盤測速系統(tǒng)及數(shù)顯轉(zhuǎn)速表7DJ13-1 直流發(fā)電機8DJ15 直流并勵電動機9D42三相可調(diào)電阻10慢掃描示波器自備11萬用表自備三、實驗線路及原理許多生產(chǎn)機械，由于加工和運行的要求，使電動機經(jīng)常處于起動、制動、反轉(zhuǎn)的過渡過程中，因此起動和制動過程的時間在很大程度上決定了生產(chǎn)機械的生產(chǎn)效率。為縮短這一部分時間，僅采用PI調(diào)節(jié)器的轉(zhuǎn)速負反饋單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，其性能還不很令人滿意。雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)是由電流和轉(zhuǎn)速兩個調(diào)節(jié)器進行綜合調(diào)節(jié)，可獲

31、得良好的靜、動態(tài)性能（兩個調(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)電壓擾動對轉(zhuǎn)速的影響。實驗系統(tǒng)的原理框圖組成如下：圖3-1 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)原理框圖啟動時，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，使電動機以限定的最大啟動電流加速啟動，直到電機轉(zhuǎn)速達到給定轉(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)速值下運行。系統(tǒng)工作時，要先給電動機加勵磁，改變給定電壓Ug的大小即可方便地改變電動機的轉(zhuǎn)速?！半娏髡{(diào)節(jié)器”、“速度調(diào)節(jié)器”均

32、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”的輸出限幅可達到限制啟動電流的目的?！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”的輸出限幅可達到限制max的目的。四、實驗內(nèi)容(1)各控制單元調(diào)試。(2)測定電流反饋系數(shù)、轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)。 (3)測定開環(huán)機械特性及高、低轉(zhuǎn)速時系統(tǒng)閉環(huán)靜態(tài)特性n=f(Id)。 (4)閉環(huán)控制特性n=f(Ug)的測定。 (5)觀察、記錄系統(tǒng)動態(tài)波形。五、預習要求(1)閱讀電力拖動自動控制系統(tǒng)教材中有關(guān)雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的內(nèi)容，掌握雙閉環(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)

33、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)的變化對系統(tǒng)動、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)速負反饋的極性如果接反會產(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)的變化會引起電動機轉(zhuǎn)速的改變?哪些參數(shù)的變化會引起電動機最大電流的變化?七、實驗方法(1)DJK02和DJK02-1上的“觸發(fā)電路”調(diào)試 打開DJK01總電源開關(guān)，操作“電源控制屏”上的“三相電網(wǎng)電壓指示”開關(guān)，觀察輸入的三相電網(wǎng)電壓是否平衡。將DJK01“電源控制屏”上“調(diào)速電源選擇開關(guān)”撥至“直流調(diào)速”側(cè)。用10芯的扁平電纜，將DJ

34、K02的“三相同步信號輸出”端和DJK02-1“三相同步信號輸入”端相連,打開DJK02-1電源開關(guān)，撥動 “觸發(fā)脈沖指示”鈕子開關(guān)，使“窄”的發(fā)光管亮。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（在各觀測孔左側(cè)），使三相鋸齒波斜率盡可能一致。將DJK04上的“給定”輸出Ug直接與DJK02-1上的移相控制電壓Uct相接，將給定開關(guān)S2撥到接地位置（即Uct=0），調(diào)節(jié)DJK02-1上的偏移電壓電位器，用雙蹤示波器觀察A相同步電壓信號和“雙脈沖觀察孔” VT1的輸出波形，使=120°。適當增加給定Ug的正電壓輸出，觀測DJK02-1上“脈沖觀察孔”的波形，此

35、時應觀測到單窄脈沖和雙窄脈沖。將DJK02-1面板上的Ulf端接地，用20芯的扁平電纜，將DJK02-1的“正橋觸發(fā)脈沖輸出”端和DJK02“正橋觸發(fā)脈沖輸入”端相連，并將DJK02“正橋觸發(fā)脈沖”的六個開關(guān)撥至“通”，觀察正橋VT1VT6晶閘管門極和陰極之間的觸發(fā)脈沖是否正常。(2)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)運行在開環(huán)狀態(tài)，然后在確定電流和轉(zhuǎn)速均為負反饋后，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)整動態(tài)指標。(3)控制單元調(diào)試移相控制電壓Uct調(diào)節(jié)范圍的確定 直接

36、將DJK04給定電壓Ug接入DJK02-1移相控制電壓Uct的輸入端，“正橋三相全控整流”輸出接電阻負載R，負載電阻放在最大值，輸出給定調(diào)到零（對DZSZ-1，將輸出電壓調(diào)至最小位置，當啟動后，再將輸出線電壓調(diào)到200V）。按下啟動按鈕，給定電壓Ug由零調(diào)大，Ud將隨給定電壓的增大而增大，當Ug超過某一數(shù)值Ug時，Ud 的波形會出現(xiàn)缺相的現(xiàn)象，這時Ud反而隨Ug的增大而減少。一般可確定移相控制電壓的最大允許值Uctmax=0.9Ug，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，不會工作到極限值狀態(tài)，保證六個晶閘管可靠工作。記

37、錄Ug于下表中：UgUctmax=0.9Ug將給定退到零，再按停止按鈕切斷電源，結(jié)束步驟。調(diào)節(jié)器的調(diào)零 將DJK04中“速度調(diào)節(jié)器”所有輸入端接地，再將DJK08中的可調(diào)電阻120K接到“速度調(diào)節(jié)器”的“4”、“5”兩端，用導線將“5”、“6”短接，使“電流調(diào)節(jié)器”成為P (比例)調(diào)節(jié)器。調(diào)節(jié)面板上的調(diào)零電位器RP3，用萬用表的毫伏檔測量電流調(diào)節(jié)器“7”端的輸出，使調(diào)節(jié)器的輸出電壓盡可能接近于零。將DJK04中“電流調(diào)節(jié)器”所有輸入端接地，再將DJK08中的可調(diào)電阻13K接到“速度調(diào)節(jié)器”的“8”、“9”兩端，用導線將“9”、“10”短接，使“電流調(diào)節(jié)器”成為P（比例）調(diào)節(jié)器。調(diào)節(jié)面板上的調(diào)零

38、電位器RP3，用萬用表的毫伏檔測量電流調(diào)節(jié)器的“11”端，使調(diào)節(jié)器的輸出電壓盡可能接近于零。調(diào)節(jié)器正、負限幅值的調(diào)整 把“速度調(diào)節(jié)器”的“5”、“6”短接線去掉，將DJK08中的可調(diào)電容0.47uF接入“5”、“6”兩端，使調(diào)節(jié)器成為PI (比例積分)調(diào)節(jié)器，然后將DJK04的給定輸出端接到轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的“3”端，當加一定的正給定時，調(diào)整負限幅電位器RP2，使之輸出電壓為-6V，當調(diào)節(jié)器輸入端加負給定時，調(diào)整正限幅電位器RP1，使之輸出電壓為最小值即可。把“電流調(diào)節(jié)器”的“8”、“9”短接線去掉，將DJK08中的可調(diào)電容0.47uF接入“8”、“9”兩端，使調(diào)節(jié)器成為PI（比例積分）調(diào)節(jié)器，然后

39、將DJK04的給定輸出端接到電流調(diào)節(jié)器的“4”端，當加正給定時，調(diào)整負限幅電位器RP2，使之輸出電壓為最小值即可，當調(diào)節(jié)器輸入端加負給定時，調(diào)整正限幅電位器RP1，使電流調(diào)節(jié)器的輸出正限幅為Uctmax。電流反饋系數(shù)的整定 直接將“給定”電壓Ug接入DJK02-1移相控制電壓Uct的輸入端，整流橋輸出接電阻負載R，負載電阻放在最大值，輸出給定調(diào)到零。按下啟動按鈕，從零增加給定，使輸出電壓升高，當Ud=220V時，減小負載的阻值，調(diào)節(jié)“電流反饋與過流保護”上的電流反饋電位器RP1，使得負載電流Id=l.3A時，“2”端If的的電流反饋電壓Ufi=6V，這時的電流反饋系數(shù)= Ufi/Id= 4.6

40、15V/A。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”電路接直流電動機負載，Ld用DJK02上的200mH，輸出給定調(diào)到零。按下啟動按鈕，接通勵磁電源，從零逐漸增加給定，使電機提速到 n =150Orpm時，調(diào)節(jié)“速度變換”上轉(zhuǎn)速反饋電位器RP1，使得該轉(zhuǎn)速時反饋電壓Ufn=-6V，這時的轉(zhuǎn)速反饋系數(shù) =Ufn/n =0.004V/(rpm)。(4)開環(huán)外特性的測定DJK02-1控制電壓Uct由DJK04上的給定輸出Ug直接接入，“三相全控整流”電路接電動機，Ld用DJK02上的200mH，直流發(fā)電機接負載電阻R，負載電阻放在最大值

41、，輸出給定調(diào)到零。按下啟動按鈕，先接通勵磁電源，然后從零開始逐漸增加“給定”電壓Ug，使電機啟動升速，調(diào)節(jié)Ug和R使電動機電流Id=Ied，轉(zhuǎn)速到達1200rpm。增大負載電阻R阻值（即減小負載），可測出該系統(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，斷開勵磁電源，按下停止按鈕，結(jié)束實驗。(5)系統(tǒng)靜特性測試按圖3-1接線， DJK04的給定電壓Ug輸出為正給定，轉(zhuǎn)速反饋電壓為負電壓，直流發(fā)電機接負載電阻R，Ld用DJK02上的200mH，負載電阻放在最大值，給定的輸出調(diào)到零。將速度調(diào)節(jié)器，電流調(diào)節(jié)器都接成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)

42、，按下啟動按鈕，接通勵磁電源，增加給定，觀察系統(tǒng)能否正常運行，確認整個系統(tǒng)的接線正確無誤后，將“速度調(diào)節(jié)器”，“電流調(diào)節(jié)器”均恢復成PI（比例積分）調(diào)節(jié)器，構(gòu)成實驗系統(tǒng)。機械特性n =f(Id)的測定A、發(fā)電機先空載，從零開始逐漸調(diào)大給定電壓Ug，使電動機轉(zhuǎn)速接近n=l200rpm，然后接入發(fā)電機負載電阻R，逐漸改變負載電阻，直至Id=Ied，即可測出系統(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，再測試n=800rpm時的靜態(tài)特性曲線，并記錄于下表中：n（rpm）Id（A）C、閉環(huán)控制系統(tǒng)n=f(Ug)的測定調(diào)節(jié)Ug及R，使Id=Ied、n= l200r

43、pm，逐漸降低Ug，記錄Ug和n，即可測出閉環(huán)控制特性n = f(Ug)。 n（rpm）Ug（V）(6)系統(tǒng)動態(tài)特性的觀察用慢掃描示波器觀察動態(tài)波形。在不同的系統(tǒng)參數(shù)下(“速度調(diào)節(jié)器”的增益和積分電容、“電流調(diào)節(jié)器”的增益和積分電容、“速度變換”的濾波電容)，用示波器觀察、記錄下列動態(tài)波形: 突加給定Ug，電動機啟動時的電樞電流Id(“電流反饋與過流保護”的“2”端)波形和轉(zhuǎn)速n(“速度變換”的“3”端)波形。突加額定負載(20%IedÞ100%Ied)時電動機電樞電流波形和轉(zhuǎn)速波形。突降負載(100%IedÞ20%Ied)時電動機的電樞電流波形和轉(zhuǎn)速波形。八、實驗報告(1

44、)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，畫出閉環(huán)控制特性曲線n =f(Ug)。(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，畫出兩種轉(zhuǎn)速時的閉環(huán)機械特性n =f(Id)。(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，畫出系統(tǒng)開環(huán)機械特性n =f(Id)，計算靜差率，并與閉環(huán)機械特性進行比較。(4)分析系統(tǒng)動態(tài)波形，討論系統(tǒng)參數(shù)的變化對系統(tǒng)動、靜態(tài)性能的影響。九、注意事項(1) 雙蹤示波器有兩個探頭，可同時觀測兩路信號，但這兩探頭的地線都與示波器的外殼相連，所以兩個探頭的地線不能同時接在同一電路的不同電位的兩個點上，否則這兩點會通過示波器外殼發(fā)生電氣短路。為此，為了保證測量的順利進行，可將其中一根探頭的地線取下或外包絕緣，只使用其中一路的地線，這樣從根本上解決了這個問題

45、。當需要同時觀察兩個信號時，必須在被測電路上找到這兩個信號的公共點，將探頭的地線接于此處，探頭各接至被測信號，只有這樣才能在示波器上同時觀察到兩個信號，而不發(fā)生意外。(2)在記錄動態(tài)波形時，可先用雙蹤慢掃描示波器觀察波形，以便找出系統(tǒng)動態(tài)特性較為理想的調(diào)節(jié)器參數(shù)，再用數(shù)字存儲示波器或記憶示波器記錄動態(tài)波形。實驗四 邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)實驗一、實驗目的(1)了解、熟悉邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的原理和組成。(2)掌握各控制單元的原理、作用及調(diào)試方法。 (3)掌握邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試步驟和方法。(4)了解邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動態(tài)特性。二、實驗所需掛件及附件序號

46、型 號備 注1DJK01 電源控制屏該控制屏包含“三相電源輸出”，“勵磁電源”等幾個模塊。2DJK02 晶閘管主電路 3DJK02-1三相晶閘管觸發(fā)電路該掛件包含“觸發(fā)電路”,“正橋功放”，“反橋功放” 等幾個模塊。4DJK04 電機調(diào)速控制實驗 I該掛件包含“給定”，“電流調(diào)節(jié)器”，“速度變換”，“邏輯控制”等幾個模塊。5DJK08可調(diào)電阻、電容箱6DD03-2電機導軌測速發(fā)電機及轉(zhuǎn)速表或DD03-3電機導軌、光碼盤測速系統(tǒng)及數(shù)顯轉(zhuǎn)速表7DJ13-1 直流發(fā)電機8DJ15 直流并勵電動機9D42三相可調(diào)電阻10慢掃描示波器自備11萬用表自備三、實驗線路及原理在此之前的晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)實驗，

47、由于晶閘管的單向?qū)щ娦裕靡唤M晶閘管對電動機供電，只適用于不可逆運行。而在某些場合中，既要求電動機能正轉(zhuǎn)，同時也能反轉(zhuǎn)，并要求在減速時產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩，加快制動時間。要改變電動機的轉(zhuǎn)向有以下方法，一是改變電動機電樞電流的方向，二是改變勵磁電流的方向。由于電樞回路的電感量比勵磁回路的要小，使得電樞回路有較小的時間常數(shù)。可滿足某些設(shè)備對頻繁起動，快速制動的要求 。本實驗的主回路由正橋及反橋反向并聯(lián)組成，并通過邏輯控制來控制正橋和反橋的工作與關(guān)閉，并保證在同一時刻只有一組橋路工作,另一組橋路不工作，這樣就沒有環(huán)流產(chǎn)生。由于沒有環(huán)流,主回路不需要再設(shè)置平衡電抗器，但為了限制整流電壓幅值的脈動和盡量使整流電

48、流連續(xù)，仍然保留了平波電抗器。該控制系統(tǒng)主要由“速度調(diào)節(jié)器”、“電流調(diào)節(jié)器”、“反號器”、“轉(zhuǎn)矩極性鑒別”、“零電平檢測”、“邏輯控制”、“速度變換”等環(huán)節(jié)組成。其系統(tǒng)原理框圖如圖5-10所示。正向啟動時，給定電壓Ug為正電壓，“邏輯控制”的輸出端Ulf為“0”態(tài)，Ulr為“1”態(tài)，即正橋觸發(fā)脈沖開通，反橋觸發(fā)脈沖封鎖，主回路“正橋三相全控整流”工作，電機正向運轉(zhuǎn)。當Ug反向，整流裝置進入本橋逆變狀態(tài)，而Ulf、Ulr不變，當主回路電流減小并過零后，Ulf、Ulr 輸出狀態(tài)轉(zhuǎn)換，Ulf為“1”態(tài)， Ulr為“0”態(tài)，即進入它橋制動狀態(tài)，使電機降速至設(shè)定的轉(zhuǎn)速后再切換成反向電動運行;當Ug=0時

49、，則電機停轉(zhuǎn)。反向運行時，Ulf為“1”態(tài)，Ulr為“0”態(tài)，主電路“反橋三相全控整流”工作。 圖4-1 邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)原理圖“邏輯控制”的輸出取決于電機的運行狀態(tài)，正向運轉(zhuǎn)，正轉(zhuǎn)制動本橋逆變及反轉(zhuǎn)制動它橋逆變狀態(tài)，Ulf為“0”態(tài)，Ulr為“1”態(tài)，保證了正橋工作，反橋封鎖；反向運轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)制動本橋逆變，正轉(zhuǎn)制動它橋逆變階段，則Ulf為“1”態(tài)，Ulr為“0”態(tài)，正橋被封鎖，反橋觸發(fā)工作。由于“邏輯控制”的作用，在邏輯無環(huán)流可逆系統(tǒng)中保證了任何情況下兩整流橋不會同時觸發(fā)，一組觸發(fā)工作時，另一組被封鎖，因此系統(tǒng)工作過程中既無直流環(huán)流也無脈動環(huán)流。四、實驗內(nèi)容(1)控制單元調(diào)試。 (2

50、)系統(tǒng)調(diào)試。 (3)正反轉(zhuǎn)機械特性n =f(Id) 的測定。 (4)正反轉(zhuǎn)閉環(huán)控制特性n =f(Ug)的測定。 (5)系統(tǒng)動態(tài)特性的觀察。五、預習要求(1)閱讀電力拖動自動控制系統(tǒng)教材中有關(guān)邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的內(nèi)容，熟悉系統(tǒng)原理圖和邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的工作原理。(2)掌握邏輯控制器的工作原理及其在系統(tǒng)中的作用。 六、思考題(1)邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)對邏輯控制有何要求?(2)思考邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)中“推”環(huán)節(jié)的組成原理和作用如何?七、實驗方法(1)DJK02和DJK02-1上的“觸發(fā)電路”調(diào)試 打開DJK01總電源開關(guān)，操作“電源控制屏”上的“三相電網(wǎng)電壓指示”開關(guān)，觀察輸入的三相

51、電網(wǎng)電壓是否平衡。將DJK01“電源控制屏”上“調(diào)速電源選擇開關(guān)”撥至“直流調(diào)速”側(cè)。用10芯的扁平電纜，將DJK02的“三相同步信號輸出”端和DJK02-1“三相同步信號輸入”端相連,打開DJK02-1電源開關(guān)，撥動 “觸發(fā)脈沖指示”鈕子開關(guān)，使“窄”的發(fā)光管亮。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（在各觀測孔左側(cè)），使三相鋸齒波斜率盡可能一致。將DJK04上的“給定”輸出Ug直接與DJK02-1上的移相控制電壓Uct相接，將給定開關(guān)S2撥到接地位置（即Uct=0），調(diào)節(jié)DJK02-1上的偏移電壓電位器，用雙蹤示波器觀察A相同步電壓信號和“雙脈沖觀察孔” VT

52、1的輸出波形，使=170°。適當增加給定Ug的正電壓輸出，觀測DJK02-1上“脈沖觀察孔”的波形，此時應觀測到單窄脈沖和雙窄脈沖。將DJK02-1面板上的Ulf端接地，用20芯的扁平電纜，將DJK02-1的“正、反橋觸發(fā)脈沖輸出”端和DJK02“正、反橋觸發(fā)脈沖輸入”端相連，分別將DJK02正橋和反橋觸發(fā)脈沖的六個開關(guān)撥至“通”，觀察正橋VT1VT6和反橋VT1'VT6'的晶閘管的門極和陰極之間的觸發(fā)脈沖是否正常。(2)邏輯無環(huán)流調(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)運行在開環(huán)狀態(tài)，然后在確定電流和轉(zhuǎn)速均為負反饋后才可組成閉環(huán)系統(tǒng)。先雙閉環(huán)、后邏輯無環(huán)流，即先使正反橋的雙閉環(huán)正常工作，然后再組成邏輯無環(huán)流。先調(diào)整穩(wěn)態(tài)精度，后調(diào)動態(tài)指標。(3)控制單元調(diào)試移相控制電壓Uct調(diào)節(jié)范圍的確定 直接將DJK04給定電壓Ug接入DJK02-1