雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告12

雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告12一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?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(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響。二、實(shí)驗(yàn)所需掛件及附件序號(hào)型號(hào)備注1DJK01電源控制屏該控制屏包含“三相電源輸出”等幾個(gè)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”、“正反橋功放”等幾個(gè)模塊。該掛件包含“給定”、“調(diào)節(jié)器I”、“調(diào)節(jié)器II”、“轉(zhuǎn)速4DJK04電機(jī)調(diào)速控制實(shí)驗(yàn)I變換”、“電流反饋與過流保護(hù)”等幾個(gè)模塊。5DJK08可調(diào)電阻、電容箱6DD03-3電機(jī)導(dǎo)軌、光碼盤測(cè)速系統(tǒng)及數(shù)顯轉(zhuǎn)速表7DJ13-1直流發(fā)電機(jī)8DJ15直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)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(shí)驗(yàn)線路及原理許多生產(chǎn)機(jī)械，由于加工和運(yùn)行的要求，使電動(dòng)機(jī)經(jīng)常處于起動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)的過渡過程中，因此起動(dòng)和制動(dòng)過程的時(shí)間在很大程度上決定了生產(chǎn)機(jī)械的生產(chǎn)效率。為縮短這一部分時(shí)間，僅采用PI調(diào)節(jié)器的轉(zhuǎn)速負(fù)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)是由速度調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器進(jìn)行綜合調(diào)節(jié)，可獲得良好的靜、動(dòng)態(tài)性能(兩個(gè)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(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)速的影響。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的原理框圖組成如下:。啟動(dòng)時(shí)，加入給定電壓U，“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(dòng)機(jī)以限定的最大g啟動(dòng)電流加速啟動(dòng)，直到電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到給定轉(zhuǎn)速(即U=U)，并在出現(xiàn)超調(diào)后，“速度調(diào)節(jié)器”和“電流調(diào)節(jié)器”gfn退出飽和，最后穩(wěn)定在略低于給定轉(zhuǎn)速值下運(yùn)行。系統(tǒng)工作時(shí)，要先給電動(dòng)機(jī)加勵(lì)磁，改變給定電壓U的大小即可方便地改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速?！八俣日{(diào)節(jié)器”、g“電流調(diào)節(jié)器”均設(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(dá)到限制啟動(dòng)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U，利用“電流調(diào)節(jié)器”ct的輸出限幅可達(dá)到限制α的目的。max。在本實(shí)驗(yàn)中DJK04上的“調(diào)節(jié)器I”作為“速度調(diào)節(jié)器”使用，“調(diào)節(jié)器II”作為“電流調(diào)節(jié)器”使用;若使用DD03-4不銹鋼電機(jī)導(dǎo)軌、渦流測(cè)功機(jī)及光碼盤測(cè)速系統(tǒng)和D55-4智能電機(jī)特性測(cè)試及控制系統(tǒng)兩者來完成電機(jī)加載請(qǐng)?jiān)斠姼戒浵嚓P(guān)內(nèi)容。。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(1)各控制單元調(diào)試。(2)測(cè)定電流反饋系數(shù)β、轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)α。(3)測(cè)定開環(huán)機(jī)械特性及高、低轉(zhuǎn)速時(shí)系統(tǒng)閉環(huán)靜態(tài)特性n=f(I)。d(4)閉環(huán)控制特性n=f(U)的測(cè)定。g(5)觀察、記錄系統(tǒng)動(dòng)態(tài)波形。五、實(shí)驗(yàn)方法(1)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(yùn)行在開環(huán)狀態(tài)，然后在確定電流和轉(zhuǎn)速均為負(fù)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(dòng)態(tài)指標(biāo)。(2)“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(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。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。將DJK04上的“給定”輸出U直接與DJK02-1上的移相控制電壓U相接，將給定開關(guān)S撥到接地位置(即U=0)，gct2ct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α=150(注意此處的α表示三相晶閘管電路中的移相角，它的0是從自然換流點(diǎn)開始計(jì)算，而單相晶閘管電路的0移相角表示從同步信號(hào)過零點(diǎn)開始計(jì)算，兩者存在相位差，前者比后者滯后30)。。適當(dāng)增加給定U的正電壓輸出，觀測(cè)DJ