電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)

1、成都理工大學(xué)電力拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 指導(dǎo)老師：劉偉學(xué)院：核技術(shù)與自動(dòng)化工程學(xué)院專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：日期：2014/6/18實(shí)驗(yàn)一 晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)開環(huán)機(jī)械特性的測試一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解雙閉環(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熟悉電力電子及教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏的結(jié)構(gòu)及調(diào)試方法。3熟悉MCL-18, MCL-33的結(jié)構(gòu)及調(diào)試方法4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。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1各控制單元調(diào)試2測定電流反饋系數(shù)。3測定開環(huán)機(jī)械特性及閉環(huán)靜特性。4閉環(huán)控制特性的測定。5觀察，記錄系統(tǒng)動(dòng)態(tài)波形。三實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成及工作原理雙閉環(huán)晶閘管不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)

2、由電流和轉(zhuǎn)速兩個(gè)調(diào)節(jié)器綜合調(diào)節(jié)，由于調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)的主要量為轉(zhuǎn)速，故轉(zhuǎn)速環(huán)作為主環(huán)放在外面，電流環(huán)作為付環(huán)放在里面，這樣可抑制電網(wǎng)電壓波動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)速的影響，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的組成如圖6-8所示。系統(tǒng)工作時(shí)，先給電動(dòng)機(jī)加勵(lì)磁，改變給定電壓的大小即可方便地改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。ASR,ACR均有限幅環(huán)節(jié)，ASR的輸出作為ACR的給定，利用ASR的輸出限幅可達(dá)到限制起動(dòng)電流的目的, ACR的輸出作為移相觸發(fā)電路的控制電壓，利用ACR的輸出限幅可達(dá)到限制amin和bmin的目的。當(dāng)加入給定Ug后，ASR即飽和輸出，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），并出現(xiàn)超調(diào)后，ASR退出飽

3、和，最后穩(wěn)定運(yùn)行在略低于給定轉(zhuǎn)速的數(shù)值上。四實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1MCL系列教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏。2MCL18組件（適合MCL)或MCL31組件（適合MCL）。3MCL33組件或MCL53組件。4MEL-11掛箱5MEL03三相可調(diào)電阻（或自配滑線變阻器）。6電機(jī)導(dǎo)軌及測速發(fā)電機(jī)、直流發(fā)電機(jī)M01（或電機(jī)導(dǎo)軌及測功機(jī)、MEL13組件。7直流電動(dòng)機(jī)M03。8雙蹤示波器。五注意事項(xiàng)1三相主電源連線時(shí)需注意，不可換錯(cuò)相序。2電源開關(guān)閉合時(shí)，過流保護(hù)、過壓保護(hù)的發(fā)光二極管可能會(huì)亮，只需按下對(duì)應(yīng)的復(fù)位開關(guān)SB1、SB2即可正常工作。3系統(tǒng)開環(huán)連接時(shí)，不允許突加給定信號(hào)Ug起動(dòng)電機(jī)4起動(dòng)電機(jī)時(shí)，需把MEL-13的

4、測功機(jī)加載旋鈕逆時(shí)針旋到底，以免帶負(fù)載起動(dòng)。5改變接線時(shí)，必須先按下主控制屏總電源開關(guān)的“斷開”紅色按鈕，同時(shí)使系統(tǒng)的給定為零。6進(jìn)行閉環(huán)調(diào)試時(shí)，若電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)最高速且不可調(diào)，注意轉(zhuǎn)速反饋的極性是否接錯(cuò)。7雙蹤示波器的兩個(gè)探頭地線通過示波器外殼短接，故在使用時(shí)，必須使兩探頭的地線同電位（只用一根地線即可），以免造成短路事故。六. 實(shí)驗(yàn)方法1按圖接線，未上主電源之前，檢查晶閘管的脈沖是否正常。（1）用示波器觀察雙脈沖觀察孔，應(yīng)有間隔均勻，幅度相同的雙脈沖（2）檢查相序，用示波器觀察“1”，“2”脈沖觀察孔，“1”脈沖超前“2”脈沖600，則相序正確，否則，應(yīng)調(diào)整輸入電源。（3）將控制一組橋觸發(fā)脈沖

5、通斷的六個(gè)直鍵開關(guān)彈出，用示波器觀察每只晶閘管的控制極，陰極，應(yīng)有幅度為1V2V的脈沖。（4）將Ublr接地,可觀察反橋晶閘管的觸發(fā)脈沖。2雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試原則（1）先部件，后系統(tǒng)。即先將各單元的特性調(diào)好，然后才能組成系統(tǒng)。（2）先開環(huán)，后閉環(huán)，即使系統(tǒng)能正常開環(huán)運(yùn)行，然后在確定電流和轉(zhuǎn)速均為負(fù)反饋時(shí)組成閉環(huán)系統(tǒng)。（3）先內(nèi)環(huán)，后外環(huán)。即先調(diào)試電流內(nèi)環(huán)，然后調(diào)轉(zhuǎn)速外環(huán)。3開環(huán)外特性的測定（1）控制電壓Uct由給定器Ug直接接入，測功機(jī)加載旋鈕應(yīng)逆時(shí)針旋到底（或直流發(fā)電機(jī)所接負(fù)載電阻RG斷開）。（2）使Ug=0，調(diào)節(jié)偏移電壓電位器，使稍大于90°，合上主電路電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器旋鈕，使U

6、uv，Uvw，Uwu為200V，逐漸增加給定電壓Ug，使電機(jī)起動(dòng)、升速，調(diào)節(jié)Ug使電機(jī)空載轉(zhuǎn)速n0=1500r/min，再調(diào)節(jié)測功機(jī)加載旋鈕（或負(fù)載電阻RG），改變負(fù)載，在直流電機(jī)空載至額定負(fù)載范圍，測取78點(diǎn)，讀取電機(jī)轉(zhuǎn)速n，電機(jī)電樞電流Id，即可測出系統(tǒng)的開環(huán)外特性n=f (Id)。注：如您選購的產(chǎn)品為MCL、，無三相調(diào)壓器，直接合上主電源。以下均同。n(r/min)100011001200130014001500I(A)1.651.81.92.42.93注意，若給定電壓Ug為0時(shí)，電機(jī)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，則表明太小，需后移。5單元部件調(diào)試ASR調(diào)試方法與實(shí)驗(yàn)二相同。ACR調(diào)試：使調(diào)節(jié)器為PI調(diào)節(jié)器

7、，加入一定的輸入電壓，調(diào)整正，負(fù)限幅電位器，使脈沖前移a£300,使脈沖后移b=300，反饋電位器RP3逆時(shí)針旋到底，使放大倍數(shù)最小。4系統(tǒng)調(diào)試將Ublf接地，Ublr懸空，即使用一組橋六個(gè)晶閘管。（1）電流環(huán)調(diào)試電動(dòng)機(jī)不加勵(lì)磁（a）系統(tǒng)開環(huán)，即控制電壓Uct由給定器Ug直接接入，開關(guān)S撥向左邊，主回路接入電阻Rd并調(diào)至最大（Rd由MEL03的兩只900電阻并聯(lián)）。逐漸增加給定電壓，用示波器觀察晶閘管整流橋兩端電壓波形。在一個(gè)周期內(nèi)，電壓波形應(yīng)有6個(gè)對(duì)稱波頭平滑變化。（b）增加給定電壓，減小主回路串接電阻Rd，直至Id=1.1Ied，再調(diào)節(jié)MCL-01掛箱上的電流反饋電位器RP，使電

8、流反饋電壓Ufi近似等于速度調(diào)節(jié)器ASR的輸出限幅值（ASR的輸出限幅可調(diào)為±5V）。（c）MCL18（或?qū)嶒?yàn)臺(tái)主控制屏）的G（給定）輸出電壓Ug接至ACR的“3”端，ACR的輸出“7”端接至Uct，即系統(tǒng)接入已接成PI調(diào)節(jié)的ACR組成電流單閉環(huán)系統(tǒng)。ASR的“9”、“10”端接MEL11電容器，可預(yù)置7F，同時(shí)，反饋電位器RP3逆時(shí)針旋到底，使放大倍數(shù)最小。逐漸增加給定電壓Ug，使之等于ASR輸出限幅值（+5V），觀察主電路電流是否小于或等于1.1Ied，如Id過大，則應(yīng)調(diào)整電流反饋電位器，使Ufi增加，直至Id<1.1Ied；如Id<Ied，則可將Rd減小直至切除，此

9、時(shí)應(yīng)增加有限，小于過電流保護(hù)整定值，這說明系統(tǒng)已具有限流保護(hù)功能。測定并計(jì)算電流反饋系數(shù)（2）速度變換器的調(diào)試電動(dòng)機(jī)加額定勵(lì)磁（a）系統(tǒng)開環(huán)，即給定電壓Ug直接接至Uct，Ug作為輸入給定，逐漸加正給定，當(dāng)轉(zhuǎn)速n=1500r/min時(shí)，調(diào)節(jié)FBS（速度變換器）中速度反饋電位器RP，使速度反饋電壓為+5V左右，計(jì)算速度反饋系數(shù)。（b）速度反饋極性判斷：系統(tǒng)中接入ASR構(gòu)成轉(zhuǎn)速單閉環(huán)系統(tǒng)，即給定電壓Ug接至ASR的第2端，ASR的第3端接至Uct。調(diào)節(jié)Ug（Ug為負(fù)電壓），若稍加給定，電機(jī)轉(zhuǎn)速即達(dá)最高速且調(diào)節(jié)Ug不可控，則表明單閉環(huán)系統(tǒng)速度反饋極性有誤。但若接成轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)系統(tǒng)，由于給定極性改變

10、，故速度反饋極性可不變。4系統(tǒng)特性測試將ASR,ACR均接成PI調(diào)節(jié)器接入系統(tǒng)，形成雙閉環(huán)不可逆系統(tǒng)。ASR的調(diào)試：（a）反饋電位器RP3逆時(shí)針旋到底，使放大倍數(shù)最??；（b）“5”、“6”端接入MEL11電容器，預(yù)置57F；（c）調(diào)節(jié)RP1、RP2使輸出限幅為±5V。（1）機(jī)械特性n=f（Id）的測定（a）調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速給定電壓Ug，使電機(jī)空載轉(zhuǎn)速至1500 r/min，再調(diào)節(jié)測功機(jī)加載旋鈕（或發(fā)電機(jī)負(fù)載電阻Rg），在空載至額定負(fù)載范圍內(nèi)分別記錄78點(diǎn)，可測出系統(tǒng)靜特性曲線n=f（Id）n(r/min)100011001200130014001500I(A)0.360.640.651.10

11、1.471.80（2）閉環(huán)控制特性n=f(Ug)的測定調(diào)節(jié)Ug，記錄Ug和n，即可測出閉環(huán)控制特性n=f(Ug)。n(r/min)100011001200130014001500Ug(V)2.0232.52.93.13.38系統(tǒng)動(dòng)態(tài)波形的觀察用二蹤慢掃描示波器觀察動(dòng)態(tài)波形，用光線示波器記錄動(dòng)態(tài)波形。在不同的調(diào)節(jié)器參數(shù)下，觀察，記錄下列動(dòng)態(tài)波形：七實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析轉(zhuǎn)速給定電壓的變化會(huì)引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化；勵(lì)磁的變化會(huì)引起電動(dòng)機(jī)最大電流的變化。這次實(shí)驗(yàn)使我對(duì)雙閉環(huán)不可逆調(diào)速系統(tǒng)有了進(jìn)一步的理解和運(yùn)用，加深了對(duì)電機(jī)調(diào)速應(yīng)用。雙閉環(huán)調(diào)速就是轉(zhuǎn)速、電流兩種負(fù)反饋在不同的階段分別起作用。而在雙閉環(huán)直流調(diào)速系

12、統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速和電流調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)選擇與參數(shù)設(shè)計(jì)都要從動(dòng)態(tài)校正的需要來解決。對(duì)于調(diào)速系統(tǒng)，最重要的動(dòng)態(tài)性能是抗擾性能。一般來說，雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)具有比較滿意的動(dòng)態(tài)性能。在設(shè)計(jì)雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的時(shí)候采用工程設(shè)計(jì)方法，在設(shè)計(jì)時(shí)，把實(shí)際系統(tǒng)校正或簡化成典型系統(tǒng)，利用現(xiàn)成的公式或簡明的圖表來進(jìn)行參數(shù)計(jì)算，這樣設(shè)計(jì)過程就簡單得多。設(shè)計(jì)過程第一步先解決動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)精度，選擇調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)確保系統(tǒng)穩(wěn)定且滿足穩(wěn)態(tài)精度。第二步在選擇調(diào)節(jié)器參數(shù)，滿足動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。這樣的設(shè)計(jì)方法規(guī)范化、簡單化。實(shí)驗(yàn)二 直流調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)和環(huán)節(jié)測定一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解MCL-II電機(jī)及控制教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)及布線情況。2熟悉晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)的組成

13、及其基本結(jié)構(gòu)。3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(shí)驗(yàn)內(nèi)容1測定晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主電路電阻R2測定晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主電路電感L3測定直流電動(dòng)機(jī)直流發(fā)電機(jī)測速發(fā)電機(jī)組（或光電編碼器）的飛輪慣量GD24測定晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主電路電磁時(shí)間常數(shù)Td5測定直流電動(dòng)機(jī)電勢常數(shù)Ce和轉(zhuǎn)矩常數(shù)CM6測定晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)機(jī)電時(shí)間常數(shù)TM7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(jī)特性UTG = f (n)三實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成和工作原理晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)由三相調(diào)壓器，晶閘管整流調(diào)速裝置，平波電抗器，電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)組等組成。本實(shí)驗(yàn)中，整流裝置的主電路為三相橋式電路，控制回路可

14、直接由給定電壓Ug作為觸發(fā)器的移相控制電壓，改變Ug的大小即可改變控制角，從而獲得可調(diào)的直流電壓和轉(zhuǎn)速，以滿足實(shí)驗(yàn)要求。四實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1電機(jī)導(dǎo)軌及測速發(fā)電機(jī)、直流發(fā)電機(jī)2MCL01掛箱3MCL02掛箱4直流電動(dòng)機(jī)M035MEL03三相可調(diào)電阻器(或自配滑線變阻器)6雙蹤示波器7萬用表五注意事項(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)。2為防止電樞過大電流沖擊，每次增加Ug須緩慢，且每次起動(dòng)電動(dòng)機(jī)前給定電位器應(yīng)調(diào)回零位，以防過流。3電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)，大電流測量的時(shí)間要短，以防電機(jī)過熱。六實(shí)驗(yàn)方法1電樞回路電阻R的測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

15、阻RL和整流裝置的內(nèi)阻Rn，即R=Ra+RL+Rn為測出晶閘管整流裝置的電源內(nèi)阻，可采用伏安比較法來測定電阻，其實(shí)驗(yàn)線路如圖2-1所示。將變阻器RP（可采用兩只900電阻并聯(lián)）接入被測系統(tǒng)的主電路，并調(diào)節(jié)電阻負(fù)載至最大。測試時(shí)電動(dòng)機(jī)不加勵(lì)磁，并使電機(jī)堵轉(zhuǎn)。MCL-18（或MCL-31，以下同）的給定電位器RP1逆時(shí)針調(diào)到底，使Uct=0。調(diào)節(jié)偏移電壓電位器RP2，使a=150°。三相調(diào)壓器逆時(shí)針調(diào)到底，合上主電路電源開關(guān)，調(diào)節(jié)主控制屏輸出電壓Uuv = 220v。注：如您選購的產(chǎn)品為MCL、，無三相調(diào)壓器，直接合上主電源。以下均同。調(diào)節(jié)Ug使整流裝置輸出電壓Ud=（3070）%Ued

16、（可為110V），然后調(diào)整RP使電樞電流為（8090）%Ied，讀取電流表A和電壓表V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 調(diào)節(jié)RP，使電流表A的讀數(shù)為40% Ied。在Ud不變的條件下讀取A，V表數(shù)值，則 Udo = I2R + U2 求解兩式，可得電樞回路總電阻 R=(U2-U1)/(I1-I2) 如把電機(jī)電樞兩端短接，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，可得RL+Rn=(U2-U1)/(I1-I2)則電機(jī)的電樞電阻為 Ra = R-（RL+Rn） 同樣，短接電抗器兩端，也可測得電抗器直流電阻RL2電樞回路電感L的測定電樞電路總電感包括電機(jī)的電樞電感La，平波電抗器電感LL和

17、整流變壓器漏感LB，由于LB數(shù)值很小，可忽略，故電樞回路的等效總電感為 L = La + LL電感的數(shù)值可用交流伏安法測定。電動(dòng)機(jī)應(yīng)加額定勵(lì)磁，并使電機(jī)堵轉(zhuǎn)，實(shí)驗(yàn)線路如圖2-2所示。三相調(diào)壓器逆時(shí)針調(diào)到底，合上主電路電源開關(guān)，調(diào)節(jié)主控制屏輸出電壓。用電壓表和電流表分別測出通入交流電壓后電樞兩端和電抗器上的電壓值Ua和UL及電流I（可取0.5A），從而可得到交流阻抗Za和ZL，計(jì)算出電感值La和LL。實(shí)驗(yàn)時(shí)，交流電壓的有效值應(yīng)小于電機(jī)直流電壓的額定值， Za = Ua/I ZL = UL/I3直流電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)測速發(fā)電機(jī)組的飛輪慣量GD2的測定。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式為 式中 M電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩

18、，單位為N.m; ML ¾負(fù)載轉(zhuǎn)矩，空載時(shí)即為空載轉(zhuǎn)矩MK，單位為N.m; n ¾ 電機(jī)轉(zhuǎn)速，單位為r/min;電機(jī)空載自由停車時(shí)，運(yùn)動(dòng)方程式為 故 式中GD2的單位為Nm2.MK可由空載功率（單位為W）求出。 dn/dt可由自由停車時(shí)所得曲線n= f (t)求得，其實(shí)驗(yàn)線路如圖2-3所示。電動(dòng)機(jī)M加額定勵(lì)磁。MCL-18的給定電位器RP1逆時(shí)針調(diào)到底，使Uct=0。三相調(diào)壓器逆時(shí)針調(diào)到底，合上主電路電源開關(guān)，調(diào)節(jié)主控制屏輸出電壓Uuv=220v。調(diào)節(jié)Uct，將電機(jī)空載起動(dòng)至穩(wěn)定轉(zhuǎn)速后，測取電樞電壓Ud和電流IK，然后斷開Uct，用記憶示波器拍攝曲線，即可求取某一轉(zhuǎn)速時(shí)的M

19、K和dn/dt。由于空載轉(zhuǎn)矩不是常數(shù)，可以轉(zhuǎn)速n為基準(zhǔn)選擇若干個(gè)點(diǎn)（如1500r/min，1000r/min），測出相應(yīng)的MK和dn/dt，以求取GD2的平均值。4主電路電磁時(shí)間常數(shù)的測定采用電流波形法測定電樞回路電磁時(shí)間常數(shù)Td，電樞回路突加給定電壓時(shí)，電流id按指數(shù)規(guī)律上升 其電流變化曲線如圖6-5所示。當(dāng)t =Td時(shí)，有 實(shí)驗(yàn)線路如圖2-4所示。MCL-18的給定電位器RP1逆時(shí)針調(diào)到底，使Uct=0。三相調(diào)壓器逆時(shí)針調(diào)到底，合上主電路電源開關(guān)，調(diào)節(jié)主控制屏輸出電壓Uuv=220v。電機(jī)不加勵(lì)磁。調(diào)節(jié)Uct，監(jiān)視電流表的讀數(shù)，使電機(jī)電樞電流為(5090)%Ied。然后保持Uct不變，突然

20、合上主電路開關(guān)，用光線示波器拍攝id=f(t)的波形，由波形圖上測量出當(dāng)電流上升至63.2%穩(wěn)定值時(shí)的時(shí)間，即為電樞回路的電磁時(shí)間常數(shù)Td。5電動(dòng)機(jī)電勢常數(shù)Ce和轉(zhuǎn)矩常數(shù)CM的測定將電動(dòng)機(jī)加額定勵(lì)磁，使之空載運(yùn)行，改變電樞電壓Ud，測得相應(yīng)的n，即可由下式算出Ce Ce=KeF=(Ud2-Ud1)/(n2-n1)Ce的單位為V/(r/min)轉(zhuǎn)矩常數(shù)(額定磁通時(shí))CM的單位為N.m/A，可由Ce求出 CM=9.55Ce6系統(tǒng)機(jī)電時(shí)間常數(shù)TM的測定系統(tǒng)的機(jī)電時(shí)間常數(shù)可由下式計(jì)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(dāng)電樞突加給定電壓時(shí)，轉(zhuǎn)速n將按指數(shù)規(guī)律上升，

21、當(dāng)n到達(dá)63.2%穩(wěn)態(tài)值時(shí)，所經(jīng)過的時(shí)間即為拖動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)電時(shí)間常數(shù)。測試時(shí)電樞回路中附加電阻應(yīng)全部切除。MCL-18的給定電位器RP1逆時(shí)針調(diào)到底，使Uct=0。三相調(diào)壓器逆時(shí)針調(diào)到底，合上主電路電源開關(guān)，調(diào)節(jié)主控制屏輸出電壓Uuv=220v。電動(dòng)機(jī)M加額定勵(lì)磁。調(diào)節(jié)Uct，將電機(jī)空載起動(dòng)至穩(wěn)定轉(zhuǎn)速1000r/min。然后保持Uct不變，斷開主電路開關(guān)，待電機(jī)完全停止后，突然合上主電路開關(guān)，給電樞加電壓，用光線示波器拍攝過渡過程曲線，即可由此確定機(jī)電時(shí)間常數(shù)。7測速發(fā)電機(jī)特性UTG=f(n)的測定實(shí)驗(yàn)線路如圖2-3示。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Uct，分別讀取對(duì)應(yīng)的UTG ,

22、n的數(shù)值若干組，即可描繪出特性曲線UTG=f(n)。七 實(shí)驗(yàn)總結(jié)圖2-1 電樞回路電阻R的測定 圖2-2 電樞回路電感L的測定圖2-3 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量GD2測定和系統(tǒng)機(jī)電時(shí)間常數(shù)Tm的測定圖2-4 主電路電磁時(shí)間常數(shù)的測定實(shí)驗(yàn)三 雙閉環(huán)可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?. 掌握雙閉環(huán)可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)的組成、原理及各主要單元部件的工作原理。2. 熟悉直流PWM專用集成電路SG3525的組成、功能與工作原理。3. 掌握雙閉環(huán)可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試步驟、方法及參數(shù)整定。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1. PWM控制器SG3525的性能測試。2. 控制單元調(diào)試。3. 測定開環(huán)和閉環(huán)機(jī)械特性n=f(Id)。4. 閉環(huán)控制特

23、性n=f(Ug)的測定。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與分析1. SG3525性能測試測試示波器觀察25端電壓波形，開通時(shí)，T=105.5us，V=2.22v；關(guān)斷時(shí)，T=52.5us，V=2.22v。S5開關(guān)打向給定，30端輸出波形，開通時(shí)，最大占空比0.5，最小0；關(guān)斷時(shí)最大0.618，最小0。2. 控制電路測試邏輯延時(shí)時(shí)間td=2.9us，VT1VT2死區(qū)時(shí)間2.9us，VT3VT4死區(qū)時(shí)間2.9us。3. 開環(huán)系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)開環(huán)機(jī)械特性測定正給定n（r/min）140012841235119511541105Id(A)0.210.410.560.700.850.99n（r/min）80071376764261

24、8575Id(A)0.250.410.570.720.820.99負(fù)給定n（r/min）-1400-1357-1350-1337-1306-1274Id(A)0.680.500.350.220.120.02n（r/min）-800-767-758-724-702-684Id(A)0.730.540.360.250.120.024. 閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)試5. 系統(tǒng)靜特性測試,機(jī)械特性 正給定n（r/min）140013991394139313911388Id(A)0.200.360.490.710.861.01n（r/min）800800799799798797Id(A)0.220.370.510.69

25、0.871.00負(fù)給定n（r/min）-1400-14001398139613951394Id(A)-0.28-0.40-0.56-0.71-0.86-1.01n（r/min）-800-800-798-797-796-795Id(A)-0.22-0.36-0.51-0.73-0.85-1.00閉環(huán)控制特性正給定n（r/min）14001156943719524195Ug（v）4.864.043.312.541.860.74負(fù)給定n（r/min）-1400-1130-949-724-542-286Id(A)-4.73-3.80-3.18-2.41-1,79-0.91思考題1. 為了防止上下橋臂直

26、通，有人把上下橋臂驅(qū)動(dòng)信號(hào)死區(qū)時(shí)間調(diào)的很大，這樣做行不行，為什么？你認(rèn)為死區(qū)時(shí)間長短由哪些參數(shù)決定？答：不行，死區(qū)長會(huì)影響輸出波形失真，諧波成分增多。死區(qū)時(shí)間長短與功率管自身的開通、關(guān)斷時(shí)間以及對(duì)輸出波形要求有關(guān)2. 與采用晶閘管的移相控制直流調(diào)速系統(tǒng)相對(duì)比，試歸納采用自關(guān)斷器件的脈寬調(diào)速系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)。答：1.功率因素高，諧波污染?。?.主電路結(jié)構(gòu)簡單；3開關(guān)頻率高，頻帶寬，響應(yīng)速度和穩(wěn)速精度好，電樞電流容易連續(xù)；4調(diào)速范圍寬實(shí)驗(yàn)四 雙閉環(huán)三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉相位控制交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的組成與工作。2了解并熟悉雙閉環(huán)三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的原理及組成。 3了解繞線式異步電動(dòng)

27、機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻時(shí)在調(diào)節(jié)定子電壓調(diào)速時(shí)的機(jī)械特性。4通過測定系統(tǒng)的靜特性和動(dòng)態(tài)特性進(jìn)一步理解交流調(diào)壓系統(tǒng)中電流環(huán)和轉(zhuǎn)速環(huán)的作用。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1測定繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻時(shí)的人為機(jī)械特性。2測定雙閉環(huán)交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的靜特性。3測定雙閉環(huán)交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。三實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成及工作原理雙閉環(huán)三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的主電路為三相晶閘管交流電源及三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)（轉(zhuǎn)子回路串電阻）?？刂葡到y(tǒng)由電流調(diào)節(jié)器(ACR)，速度調(diào)節(jié)器(ASR)，電流變換器(FBC)，速度變換器(FBS)，觸發(fā)器(GT)，一組橋脈沖放大器等組成。其系統(tǒng)原理圖如圖2-1所示。整個(gè)調(diào)速系統(tǒng)采用了速度，電流兩個(gè)反饋控制環(huán)。這里的速度環(huán)作用基本上與直流調(diào)速系統(tǒng)相同而電流環(huán)的作用則有所不同。在穩(wěn)定運(yùn)行情況下，電流環(huán)對(duì)電網(wǎng)振動(dòng)仍有較大的抗擾作用，但在起動(dòng)過程中電流環(huán)僅起限制最大電流的作用，不會(huì)出現(xiàn)最佳起動(dòng)的恒流特性，也不可能是恒轉(zhuǎn)矩起動(dòng)。異步電機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，采用雙閉環(huán)系統(tǒng)時(shí)靜差率較小，且比較容易實(shí)現(xiàn)正，反轉(zhuǎn)，反接和能耗制動(dòng)。但在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載下不能長時(shí)間低速運(yùn)行，因低速運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)差功率全部消耗在轉(zhuǎn)子電阻中，使轉(zhuǎn)子過熱。四實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器1教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏。2NMCL33組件3MEL03(A)組件4NMCL18組件5NMEL09組件6電機(jī)導(dǎo)軌及測速發(fā)電機(jī)（或光電編碼器）、直流發(fā)電機(jī)M037線繞電動(dòng)機(jī)M098雙