三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)

1、. 綜合性設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)名稱：三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)姓 名：遲 銘 學(xué) 號(hào)：0723105003 專 業(yè)：自動(dòng)化2007級(jí) 所在院系：化工學(xué)院化工機(jī)械系 指導(dǎo)教師：曲 瀛 實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2010年12月1324日 綜合性設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)報(bào)告系別：化工機(jī)械系 班級(jí)：自動(dòng)化2007級(jí) 2010 2011學(xué)年第 1 學(xué)期學(xué)號(hào)0723105003遲 銘指導(dǎo)教師曲 瀛課程名稱 綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)課程編號(hào)062030227實(shí)驗(yàn)名稱三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)類型綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)地點(diǎn) 化工機(jī)械系運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)時(shí)間2010年12月1324日實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（簡(jiǎn)述）一、用Matlab仿真軟件設(shè)計(jì)一個(gè)三相異步

2、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)二、實(shí)驗(yàn)室模擬三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)壓調(diào)速過程 1、“觸發(fā)電路”調(diào)試 2、控制單元調(diào)試 （1）調(diào)節(jié)器的調(diào)零 （2）調(diào)節(jié)器正、反限幅值的調(diào)整 （3）電流反饋的整定 （4）轉(zhuǎn)速反饋的整定 3、機(jī)械特性n=f(T)測(cè)定 （1）直流發(fā)電機(jī)先輕載，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速給定電壓Ug使電動(dòng)機(jī)的端電壓=Ue。 （2）調(diào)節(jié)Ug，降低電動(dòng)機(jī)端電壓，在2/3Ue時(shí)重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，取得一組機(jī)械特性。 4、系統(tǒng)調(diào)試 （1）確定電流調(diào)節(jié)器和速度調(diào)節(jié)器的限幅值和電流、轉(zhuǎn)速反饋的極性。 （2）將系統(tǒng)接成雙閉環(huán)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)，電機(jī)轉(zhuǎn)子回路仍每相串3歐姆左右的電阻，逐漸增大給定Ug，觀察電機(jī)運(yùn)行是否正常。

3、 （3）調(diào)節(jié)“電流調(diào)節(jié)器”和“速度調(diào)節(jié)器”的外接電容和電位器，用雙蹤掃描示波器觀察突加給定時(shí)的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)波形，確定較佳的調(diào)節(jié)器參數(shù)。 5、系統(tǒng)特性的測(cè)定 （1）調(diào)節(jié)Ug使轉(zhuǎn)速至1200rpm，從輕載按一定間隔調(diào)到額定負(fù)載，測(cè)出閉環(huán)靜態(tài)特性n=f(T)。 （2）測(cè)出n=800rpm時(shí)的系統(tǒng)閉環(huán)靜態(tài)特性n=f(T)。 6、繪制實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求：1、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^實(shí)驗(yàn)過程，運(yùn)用Matlab仿真軟件進(jìn)行三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào) 壓調(diào)速系統(tǒng)的仿真實(shí)驗(yàn)，了解三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速原理； 通過實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，熟悉三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)組成，開 環(huán)、轉(zhuǎn)速單閉環(huán)和轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)性能。二、 實(shí)驗(yàn)要求： 1

4、、了解并熟悉雙閉環(huán)三相異步電機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的原理及組成 2、了解轉(zhuǎn)子串電阻的繞線式異步電機(jī)在調(diào)節(jié)定子電壓調(diào)速時(shí)的機(jī) 械特性。 3、通過測(cè)定系統(tǒng)的靜態(tài)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。設(shè)計(jì)思路：（設(shè)計(jì)原理、設(shè)計(jì)方案及設(shè)計(jì)流程）1、 設(shè)計(jì)原理對(duì)于可調(diào)速的電力拖動(dòng)系統(tǒng)，工程上往往把它分為直流調(diào)速系統(tǒng)和交流調(diào)速系統(tǒng)兩類。所謂交流調(diào)速系統(tǒng)，就是以交流電動(dòng)機(jī)作為電能機(jī)械能的轉(zhuǎn)換裝置，并對(duì)其進(jìn)行控制以產(chǎn)生所需要的轉(zhuǎn)速。交流異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的參數(shù)表達(dá)式如下： 變壓調(diào)速是異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法中的一種，由三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性參數(shù)表達(dá)式可知，當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)等效電路的參數(shù)不變時(shí)，在相同點(diǎn)

5、的轉(zhuǎn)速下，電磁轉(zhuǎn)矩與定子電壓的平方成正比，因此，改變定子外加電壓就可以機(jī)械特性的函數(shù)關(guān)系，從而改變電動(dòng)機(jī)在一定負(fù)載轉(zhuǎn)矩下的轉(zhuǎn)速。 本實(shí)驗(yàn)即采用定子調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)，就是在恒定交流電源與交流電動(dòng)機(jī)之間接入晶閘管作為交流電壓控制器，即改變定子電壓調(diào)速。如下圖畫出了定子電壓為、 ()時(shí)的機(jī)械特性。 TLabcU”1cabnmsSmTemaxU1U1U1”通風(fēng)機(jī)負(fù)載特性二設(shè)計(jì)方案對(duì)于開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，如果負(fù)載的生產(chǎn)工藝對(duì)運(yùn)行時(shí)的靜差率要求不高，開環(huán)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)一定范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速，但是，許多需要調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械常常對(duì)靜差率有一定的要求。例如龍門刨床，由于毛坯表面粗糙不平，加工時(shí)負(fù)載大小常有波動(dòng)，所以為了保證工件的

6、加工精度和加工后表面光潔度，加工過程的速度就必須保持基本穩(wěn)定，也就是說靜差率不能太大，這就需要采用閉環(huán)控制。閉環(huán)系統(tǒng)靜特性可以比開環(huán)系統(tǒng)機(jī)械特性硬得多；閉環(huán)系統(tǒng)的靜差率要比開環(huán)系統(tǒng)小得多；如果所要求的靜差率一定，則閉環(huán)系統(tǒng)可以大大提高調(diào)速范圍。對(duì)于單閉環(huán)控制系統(tǒng)，若要求快速起制動(dòng)，突加負(fù)載動(dòng)態(tài)速降小等等，單閉環(huán)就不能滿足需要，所以本設(shè)計(jì)采用轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。電流環(huán)在里邊，作為內(nèi)環(huán)；轉(zhuǎn)速環(huán)在外邊，作為外環(huán)，系統(tǒng)控制原理圖如下：雙閉環(huán)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)控制原理圖三、設(shè)計(jì)流程1、系統(tǒng)主電路的參數(shù)計(jì)算系統(tǒng)控制電機(jī)的參數(shù)為：Y接晶閘管未導(dǎo)通時(shí)，均承受本相相電壓，導(dǎo)通時(shí)電流為，流過晶閘管最大電流時(shí)，對(duì)應(yīng)波

7、形為全波，根據(jù)有效值I公式為： (3-1)負(fù)載平均電流，所對(duì)應(yīng)的電流有效值應(yīng)小于額定電流所對(duì)應(yīng)的有效值電流。2、根據(jù)系統(tǒng)方塊圖進(jìn)行動(dòng)態(tài)計(jì)算圖3.4中為三相異步電動(dòng)機(jī)的近似傳函，這里為電動(dòng)機(jī)的傳遞函數(shù)，為機(jī)電時(shí)間常數(shù)。Un*UUi*U1UctWASR(S)WACR(S)WGT-V(S)WMA(S)WFBS(S)n(S)Un（S）圖3.1 調(diào)速系統(tǒng)方塊圖晶閘管交流調(diào)壓器和觸發(fā)裝置GT-V中可近似成一階慣性環(huán)節(jié)，正如晶閘管觸發(fā)與整流裝置一樣。傳遞函數(shù)可寫成 （3-2）式中 為可控硅的傳遞函數(shù)；為可控硅的時(shí)滯或慣性環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)。反饋環(huán)節(jié)FBS考慮到反饋濾波的作用，其傳遞函數(shù)為（3-3）因此，調(diào)節(jié)對(duì)象

8、的總傳遞函數(shù)為（3-4）式中為調(diào)節(jié)對(duì)象總傳遞函數(shù)；為時(shí)間常數(shù)。輸入段加濾波器：用PI調(diào)節(jié)器： （3-5）調(diào)節(jié)器電路圖如圖3.2所示。-+R3R2R1C1R5圖3.2 PI調(diào)節(jié)器3、調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算（1）根據(jù)以上推導(dǎo)的異步電動(dòng)機(jī)傳遞函數(shù)，首先計(jì)算它的參數(shù)電動(dòng)機(jī)的機(jī)電時(shí)間常數(shù)近似認(rèn)為與機(jī)械特性斜率kM成正比，即 (3-6)式中為負(fù)值，可由Matlab仿真曲線測(cè)出：2800/0.13電動(dòng)機(jī)與負(fù)載總飛輪慣性取0.01kgNm則 (3-7)由得(3-8) （2）求晶閘管交流調(diào)壓器的時(shí)間常數(shù)電路采用三相全波Y型接法調(diào)壓電路，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可取3.3ms。調(diào)壓器輸出電壓為0V220V,輸出控制電壓為0V7

9、V變動(dòng)，所以放大倍數(shù)=220/730倍。（3） 饋系數(shù)求速度反=0.00725 （3-9）（4）求速度反饋濾波常數(shù)由于反饋輸出均由波紋，在低速時(shí)尤為嚴(yán)重，一般都需要濾波，負(fù)責(zé)無(wú)法應(yīng)用。太小，濾波效果不佳，但太大，又將影響系統(tǒng)性能，通常取之間，這里取。3.1 電流調(diào)節(jié)器的參數(shù)計(jì)算電流環(huán)的一項(xiàng)重要作用就是保持電樞電流在動(dòng)態(tài)中不超過允許值，因而在突加控制作用時(shí)不希望由超調(diào)，或者超調(diào)量越小越好。從這個(gè)觀點(diǎn)出發(fā)，應(yīng)該把電流環(huán)校正成典型I型系統(tǒng)。確定時(shí)間常數(shù)電流濾波器時(shí)間常數(shù)電流濾波器時(shí)間常數(shù)選取與速度調(diào)節(jié)器反饋時(shí)間常數(shù)。電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)按小時(shí)間常數(shù)近似處理，取2）電流調(diào)節(jié)器選用PI型，其傳遞函數(shù)為 （3

10、-10）3）選擇電流調(diào)節(jié)器參數(shù)ACR超前時(shí)間常數(shù)：電流環(huán)開環(huán)增益：要求時(shí)，應(yīng)取,因此于是，ACR的比例系數(shù)為 (3-11)4）校驗(yàn)條件電流截止頻率。小時(shí)間常數(shù)近似處理的條件: 現(xiàn)在，滿足近似條件。5）計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻和電容其原理圖見圖3.3所示，按所用運(yùn)算放大器取，各電阻和電容值計(jì)算如下： （3-12）（3-13）（3-14）按照以上參數(shù)，電流環(huán)可以達(dá)到的動(dòng)態(tài)性能為：，滿足設(shè)計(jì)要求。 3.2 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的參數(shù)計(jì)算（1）確定時(shí)間常數(shù)1）電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù)為。2）轉(zhuǎn)速濾波時(shí)間常數(shù)。根據(jù)所用測(cè)速發(fā)電機(jī)紋波情況，取。3）轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)。按小時(shí)間常數(shù)近似處理，?。?）選擇調(diào)節(jié)器參數(shù)由于設(shè)計(jì)要求無(wú)靜差，轉(zhuǎn)

11、速調(diào)節(jié)器必須含有積分環(huán)節(jié)；又根據(jù)動(dòng)態(tài)要求，應(yīng)按典型型系統(tǒng)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速環(huán)。故ASR選用PI調(diào)節(jié)器，器傳遞函數(shù)為（3-15）按跟隨性和抗擾性能都較好的原則，取，則ASR的超前時(shí)間常數(shù)為 （3-16）轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)增益（3-17）于是，ASR的比例系數(shù)為（3-18）（3）校驗(yàn)近似條件轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率：（1）電流環(huán)傳遞函數(shù)簡(jiǎn)化條件：現(xiàn)在 滿足簡(jiǎn)化條件。（2）小時(shí)間常數(shù)近似條件：現(xiàn)在滿足近似條件。（4）計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻和電容轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器原理圖如圖4.2Ui*RdnCdnR5R4-+ConConUn*R0/2R0/2R0/2R0/2RnR3Cn圖4.2 帶給定濾波和反饋濾波的PI調(diào)節(jié)器取，各電阻和電容值計(jì)算如下：(3-

12、19)(3-20)(3-21)4、基于MATLAB仿真 4.1機(jī)械特性的仿真根據(jù)雙閉環(huán)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速原理編寫Matlab仿真程序，仿真出異步電機(jī)在不同電壓下的機(jī)械特性，程序見附表1，機(jī)械特性圖如下：4.2調(diào)速系統(tǒng)電流及轉(zhuǎn)速仿真根據(jù)雙閉環(huán)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖和計(jì)算出的相關(guān)參數(shù)，首先建立開環(huán)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的MatlabSimulink動(dòng)態(tài)仿真模型，如下圖所示：開環(huán)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)仿真模型圖開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)速仿真波形開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)電流仿真波形 根據(jù)雙閉環(huán)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖和計(jì)算出的相關(guān)參數(shù)，建立轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的MatlabSimulink動(dòng)態(tài)仿真模型，如下圖所示 雙閉環(huán)交流調(diào)速系統(tǒng)的

13、仿真模型圖轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)速仿真波形轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)電流仿真波形在仿真過程中會(huì)出現(xiàn)電流波形的超調(diào)特別大的情況，這是不符合實(shí)際要求的，符合實(shí)際要求的波形應(yīng)該是具有較小的超調(diào)量。經(jīng)過分析知道是給定濾波時(shí)間常數(shù)太小造成的，改變給定濾波時(shí)間常數(shù)，得到以上較理想的波形。關(guān)鍵技術(shù)分析：1、 三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速方案的確定開環(huán)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)一定范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速，但是無(wú)法滿足生產(chǎn)機(jī)械對(duì)靜差率要求高的場(chǎng)合，因此采用閉環(huán)調(diào)速，單純的閉環(huán)調(diào)壓調(diào)速又無(wú)法滿足快速啟動(dòng)與制動(dòng)，所以，在閉環(huán)的基礎(chǔ)上選擇轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)。2、 晶閘管觸發(fā)角選擇與調(diào)試本實(shí)驗(yàn)即采用定子調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)，即在恒定交流電源

14、與交流電動(dòng)機(jī)之間接入晶閘管作為交流電壓控制器，即改變定子電壓調(diào)速。交流調(diào)壓器采用三對(duì)晶閘管反并聯(lián)分別串接在三相電路中，如右圖所示：通過對(duì)晶閘管的控制就可以控制交流電力，在每半個(gè)周波內(nèi)通過對(duì)晶閘管開相位的控制，可以方便的調(diào)節(jié)輸出電壓有效值，所以，在實(shí)驗(yàn)過程中如何有效地調(diào)節(jié)晶閘管的觸發(fā)角是關(guān)鍵。 實(shí)驗(yàn)過程：（包括主要步驟、成果介紹、實(shí)驗(yàn)分析）1、 主要步驟1、 DJK02和DJK02-1上的“觸發(fā)電路”調(diào)試（1）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。（2）將DJK01“電源控制屏”上“調(diào)速電源選擇開關(guān)”撥至“交流調(diào)速”側(cè)（3）用1

15、0芯的扁平電纜，將DJK02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DJK02-1電源開關(guān)，撥動(dòng)“觸發(fā)脈沖指示”鈕子開關(guān)，使“窄”的發(fā)光管亮。（4）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。（5）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(hào)和“雙脈沖觀察孔”VT1的輸出波形，使a=180。（6）適當(dāng)增加給定Ug的正電壓輸出，觀測(cè)DJK02-

16、1上“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。（7）將DJK02-1面板上的U1f端接地，用20芯的扁平電纜，將DJK02-1的“正橋觸發(fā)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(gè)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、 2、控制單元調(diào)試（1）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)電阻接到“速度調(diào)節(jié)器”的“4”、“5”兩端，用導(dǎo)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(wàn)用表的毫伏檔測(cè)量電流調(diào)節(jié)器“7”端

17、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)電阻接到“速度調(diào)節(jié)器”的“8”、“9”兩端，用導(dǎo)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)零電位器RP3，用萬(wàn)用表的毫伏檔測(cè)量電流調(diào)節(jié)器“11”端的輸出，使調(diào)節(jié)器的輸出電壓盡可能接近于零（2）調(diào)節(jié)器正、反限幅值的調(diào)整 直接將DJK04的給定電壓Ug接入DJK02-1移相控制電壓Uct的輸入端，三相交流調(diào)壓輸出 的任意兩路接一電阻負(fù)載（D42三相可調(diào)電阻），放在阻值最大位置，用示波器觀察輸出的電壓波形。當(dāng)給定電壓Ug超過某一數(shù)值Ug時(shí)，U的波形接近正弦波

18、時(shí)，一般可確定移相控制電壓的最大允許值Uctmax=Ug，即Ug的允許調(diào)節(jié)范圍為0Uctmax。記錄Ug于下表中：Ug6.39V Uctmax=Ug 6.39V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(dāng)加一定的正給定時(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)器輸入端加負(fù)給定時(shí)，調(diào)整限幅電位器RP1，使之輸入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)電容接入“8”、“9”兩端，使調(diào)節(jié)器成為PI（比例

19、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(dāng)加正給定時(shí)，調(diào)整負(fù)限幅電位器RP2，使之輸出電壓為最小值即可，當(dāng)調(diào)節(jié)器輸入端加負(fù)給定時(shí)，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 。（3）電流反饋的整定 直接的將DJK04的給定電壓Ug接入DJK02-1移相控制電壓Uct的輸入端，三相交流高壓輸出接三相線繞式異步電動(dòng)機(jī)，測(cè)量三相線繞式異步電動(dòng)機(jī)，測(cè)量三相線繞式異步電動(dòng)機(jī)單相的電流值和電流反饋電壓，調(diào)節(jié)“電流反饋與過流保護(hù)”上的電流反饋電位器RP1，是電流的反饋系數(shù)達(dá)到一個(gè)合理的數(shù)值。（4） 轉(zhuǎn)速反饋的整定 直接將DJK04的給定電壓Ug接入DJK02-

20、1移相控制電壓Uct的輸入端，輸出接三相線繞式異步電動(dòng)機(jī)，測(cè)量電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速值和轉(zhuǎn)速反饋電壓值，調(diào)節(jié)“速度變換”電位器RP1，使n=1300rpm時(shí)的轉(zhuǎn)速反饋電壓為Ufn=-6V。3、機(jī)械特性n=f(T)測(cè)定 （1）將DJK04的“給定”電壓輸出直接接至DJK02-1上的移相控制電壓Uct，電機(jī)轉(zhuǎn)子回路接DJ17-2轉(zhuǎn)子電阻專用箱，直流發(fā)電機(jī)接負(fù)載電阻R（D42三相可調(diào)電阻，將兩個(gè)900接成串聯(lián)形式），并將給定的輸出調(diào)到零。 （2）直流發(fā)電機(jī)先輕載，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速給定電壓Ug使電動(dòng)機(jī)的端電壓=Ue。 （3）調(diào)節(jié)Ug，降低電動(dòng)機(jī)端電壓，在2/3Ue時(shí)重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，以取得一組機(jī)械特性。在輸出電壓為Ue時(shí)：

21、N(rpm) 140313801331128012041074813620585333U2=UG(V) 196190180169156135123847743I2=IG(A)0.10.170.30.40.50.60.650.160.140.1T(N.m) 0.420.831.041.281.521.641.31.121.080.95N(rpm) 130613021236119411791026870600380U2=UG(V) 1811781681611591371289253I2=IG(A)0.090.110.150.180.200.210.240.290.32T(N.m) 0.68 0.7

22、40.920.981.040.830.750.690.68在輸出電壓為2/3Ue時(shí)：4、 系統(tǒng)調(diào)試（1） 確定“電流調(diào)節(jié)器”和“速度調(diào)節(jié)器”的限幅值和電流、轉(zhuǎn)速反饋的極性。（2） 將系統(tǒng)接成雙閉環(huán)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)，電機(jī)轉(zhuǎn)子回路仍每相串3歐姆左右的電阻，逐漸增大給定Ug，觀察電機(jī)運(yùn)行是否正常。（3） 調(diào)節(jié)“電流調(diào)節(jié)器”和“速度調(diào)節(jié)器”的外接電容和電位器，用雙蹤掃描示波器觀察突加給定時(shí)的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)波形，確定較佳的調(diào)節(jié)器參數(shù)。5、系統(tǒng)特性的測(cè)定（1）調(diào)節(jié) Ug使轉(zhuǎn)速至1200rpm，從輕載按一定間隔調(diào)到額定負(fù)載，測(cè)出閉環(huán)靜態(tài)特性n=f(T)N(rpm)120012001200119911991199119

23、8U2=UG(V)166165164163161159157I2=IG(A)0.090.10.160.180.200.300.40T(N.m)1.181.311.471.531.681.982.01（2） 測(cè)出n=800rpm時(shí)的系統(tǒng)閉環(huán)靜態(tài)特性n=f(T)N(rpm)800800799798797797796U2=UG(V)11010910610510410198I2=IG(A)0.060.10.20.30.340.40.5T(N.m)1.21.231.251.271.291.311.34二、成果介紹由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出三相異步電動(dòng)機(jī)在不同電壓下的機(jī)械特性曲線，如附圖（1）所示，做出n=120

24、0rpm時(shí)的系統(tǒng)閉環(huán)靜態(tài)特性n=f(T)和n=800rpm時(shí)的系統(tǒng)閉環(huán)靜態(tài)特性n=f(T)，如附圖（2）所示。分析曲線可知本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果滿足了設(shè)計(jì)的具體目的與要求。三、實(shí)驗(yàn)分析由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及繪制的曲線可以看出采用轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)可以做到轉(zhuǎn)速無(wú)靜差調(diào)速，附圖一的曲線上出現(xiàn)一個(gè)誤差點(diǎn)，可能由于實(shí)驗(yàn)操作人員的粗大誤差造成的，此點(diǎn)可以作為誤差點(diǎn)去除，得到三相異步電動(dòng)機(jī)在不同電壓下的機(jī)械特性曲線；附圖二的系統(tǒng)閉環(huán)靜特性曲線n=f(T)略有下斜，是由于實(shí)驗(yàn)室儀器存在一定的微小誤差造成的，不影響實(shí)驗(yàn)的整體效果。實(shí)驗(yàn)總結(jié)為期兩周的綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)束了，本人在這兩周里受益匪淺，完成了全部的實(shí)驗(yàn)要求內(nèi)容，并在此基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新。對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)，我首先在設(shè)計(jì)中確定了三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方式，其次，確定調(diào)速系統(tǒng)采用雙閉環(huán)控制，整個(gè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)電流、轉(zhuǎn)速兩個(gè)負(fù)反饋調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)的性能大大提高。然后使用計(jì)算機(jī)仿真軟件MATLAB對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真，為實(shí)際操作提供一定的理論依據(jù)，最后的實(shí)驗(yàn)室親手操作更是大大提高了我的動(dòng)手能力，真正做到了理論聯(lián)系實(shí)際并得到了比較滿意的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 學(xué)生簽名： 年 月日評(píng)語(yǔ)與成績(jī)： 教師簽名：