实验报告
课程名称电力拖动自动控制实验
实验名称双闭环晶闸管不可逆直流调速系统
一．实验目的
1．了解双闭环不可逆直流调速系统的原理，组成及各主要单元部件的原理。
2．熟悉电力电子及教学实验台主控制屏的结构及调试方法。
3．熟悉调速系统控制单元，触发电路及晶闸管主回路的结构及调试方法
4．掌握双闭环不可逆直流调速系统的调试步骤，方法及参数的整定。
三．实验系统组成及工作原理
双闭环晶闸管不可逆直流调速系统由电流和转速两个调节器综合调节，由于调速系统调节的主要量为转速，故转速环作为主环放在外面，电流环作为副环放在里面，这样可抑制电网电压波动对转速的影响，实验系统的控制回路如图3-1所示。
系统工作时，先给电动机加励磁，改变给定电压的大小即可方便地改变电机的转速。ASR,ACR均有限幅环节，ASR的输出作为ACR的给定，利用ASR的输出限幅可达到限制起动电流的目的, ACR的输出作为移相触发电路的控制电压，利用ACR的输出限幅可达到限制αmin和βmin的目的。
当加入给定U g后，ASR即饱和输出，使电动机以限定的最大起动电流加速起动，直到电机转速达到给定转速（即U g=U fn），并出现超调后，ASR退出饱和，最后稳定运行在略低于给定转速的数值上。
调速系统控制单元调速系统控制单元
触发电路及晶1.开环外特性的测定
系统特性测试
n(r/min)160015271455139113441300
I(A)0.080.20.40.60.81
分析：系统开环时，机械特性很软，当增加负载时，转速急剧下降，整体机械特性呈弯曲曲线，而当双闭环控制时，由图，近似一条直线，机械特性很硬，逐渐增加负载，转速一直保持在额定转速。
系统动态波形的观察
1.突加给定起动时，电动机电枢电流波形和转速波形。
总结：突加给定，电流因为施加电压动作迅速，波形（绿色）迅速上升，有一
个超调和调整后趋于稳定，转速（黄色）由于机械惯性不会迅速动作当电流达到很高时，电磁转矩远大于负载转矩，转速急剧增长（由于所测的转速波形为反向输出，实际是上升趋势）。电流平稳这一阶段为转速迅速上涨阶段，若稍加大负载，则转速加速度变小，可以使平稳阶段延长，平稳时有一段震荡调整，因为电流环的阻尼比较小。当转速超过额定转速，转速环退饱和，使电流迅速下降，最后下降到与负载转矩一致时，转速及电流都稳定在平稳状态。（2）突加负载时，电动机电枢电流波形和转速波形。（3）突降负载时，电动机电枢电流波形和转速波形。
总结：稳定运行时，转速在额定转速，当突加负载，瞬时电磁转矩小于负载转矩，电流迅速上涨，由于惯性电机转速先有所下降，没有立即响应电流的变化，随后电流达到很高，使得电磁转矩大于负载转矩，转速又回升，最后依然稳定在额定状态，而电枢电流要平衡负载转矩，达到较高的平衡水平。当突降负载与之前一样，电磁转矩瞬时高于负载转矩，电机转速上涨，经过调整过后还是稳定在额定水平。
