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第五章双闭环晶闸管不可逆直流调速系统课程设计5．1 晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验一、实验目的(1)熟悉晶闸管直流调速系统的组成及其基本结构。

(2)掌握晶闸管直流调速系统参数及反馈环节测定方法。

二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理晶闸管直流调速系统由整流变压器、晶闸管整流调速装置、平波电抗器、电动机-发电机组等组成。

在本实验中，整流装置的主电路为三相桥式电路，控制电路可直接由给定电压Ug作为触发器的移相控制电压Uct ，改变Ug的大小即可改变控制角α，从而获得可调的直流电压，以满足实验要求。

实验系统的组成原理图如图5-1所示。

图5-1 实验系统原理图四、实验内容(1) 测定晶闸管直流调速系统主电路总电阻值R 。

(2) 测定晶闸管直流调速系统主电路电感值L 。

(3) 测定直流电动机-直流发电机-测速发电机组的飞轮惯量GD 2 。

(4) 测定晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数T d 。

(5) 测定直流电动机电势常数C e 和转矩常数C M 。

(6) 测定晶闸管直流调速系统机电时间常数T M 。

(7) 测定晶闸管触发及整流装置特性U d =f(U ct )。

(8) 测定测速发电机特性U TG =f(n)。

五、预习要求学习教材中有关晶闸管直流调速系统各参数的测定方法。

六、实验方法为研究晶闸管－电动机系统，须首先了解电枢回路的总电阻R 、总电感L 以及系统的电磁时间常数T d 与机电时间常数T M ，这些参数均需通过实验手段来测定，具体方法如下：(1)电枢回路总电阻R 的测定电枢回路的总电阻R 包括电机的电枢电阻R a 、平波电抗器的直流电阻R L 及整流装置的内阻R n ，即R = R a 十R L 十R n (5-1)由于阻值较小，不宜用欧姆表或电桥测量，因是小电流检测，接触电阻影响很大，故常用直流伏安法。

为测出晶闸管整流装置的电源内阻须测量整流装置的理想空载电压U ｄ0，而晶闸管整流电源是无法测量的，为此应用伏安比较法，实验线路如图5-2所示。

电力(diànlì)拖动控制系统实验指导书机电(jīdiàn)工程学院电气教学部2016.41实验(shíyàn)一不可逆单闭环直流调速系统静特性(tèxìng)的研究一．实验(shíyàn)目的1．研究(yánjiū)晶闸管直流电动机调速系统在反馈控制下的工作。

2．研究直流调速系统中速度调节器ASR的工作及其对系统静特性的影响。

3．学习反馈控制系统的调试技术。

二．预习要求1．了解速度调节器在比例工作与比例—积分工作时的输入—输出特性。

2．弄清不可逆单闭环直流调速系统的工作原理。

三．实验线路及原理见图2－1。

1) 电源控制屏位于NMCL-32/MEL-002T等2) L平波电抗器位于NMCL-3313) Rd可调电阻位于NMEL-03/4或NMCL-03等4) G给定（Ug）位于NMCL-31或NMCL-31A或SMCL-01调速系统控制单中5) Uct位于NMCL-33或NMCL-33F中6) 触发电路及晶闸管主电路位于NMCL-33或NMCL-33F中7) ACR，ASR位于NMCL-18中8) TG指光电编码器与电机导轨同轴连接9) 转速显示及输出位于电机导轨上或NMEL-13A/F/C中10) 直流电机励磁电源位于NMCL-32或NMEL-18/2中11) 负载用M01电机或测功机（NMEL-13A）12) M电机采用M03电机2触发电路及晶调速系统控制单元Array图2－1四．实验(shíyàn)设备及仪表1．教学实验台主控制屏。

2．触发(chùfā)电路及晶闸管主回路组件(zǔ jiàn)3．负载(fùzài)组件 4．电机导轨及测速发电机）5．直流电动机 6．双踪示波器7．万用表五．注意事项1．直流电动机工作前，必须先加上直流励磁。

电力拖动自动控制系统实验指导书实验一晶闸管直流调速系统环节特性的测定实验一、实验目的掌握晶闸管直流调速系统环节特性的测定方法二、实验内容1、测定晶闸管触发电路及整流装置特性Ud＝f（Ug）或Ud＝f（Uct）；2、测定测速发电机特性U TG＝f（n）；四、实验原理及接线图实验接线原理图1、测定出晶闸管整流电路输出电压Ud、移相控制电压Uct，便可得到晶闸管触发及整流特性Ud＝f（Ug）或Ud＝f（Uct）；2、测定出测速发电机的输出U TG，电动机的转速n，即可得到测速发电机特性U TG＝f（n）；3、由Ud＝f（Ug）或Ud＝f（Uct）曲线可求得晶闸管整流装置的放大倍数曲线Ks＝f(Ug)，求Ks可用公式Ks ＝UgUd∆∆求得。

五、实验方法与步骤将电动机加额定励磁，使其空载运行，逐渐增加控制电压Ug(Uct)，分别读取对应的Ug 、U TG 、Ud 、n 的数值若干组，即可描绘出特性曲线Ud ＝f （Ug ）及U TG ＝f （n ），由Ud ＝f （Ug ）或Ud ＝f （Uct ）曲线可求得晶闸管整流装置的放大倍数曲线Ks ＝f(Ug)，求Ks 可用公式Ks ＝UgUd∆∆求得。

六、数据记录与处理将数据记录于下表，并绘出Ud ＝f （Ug ）、U TG ＝f （n ）、Ks ＝f(Ug)三条曲线；七、注意事项1、给定单元的RP1从最小值处调起，每次停机前将RP1调回到最小值；2、由于电动机电枢回路、励磁回路未串接电阻，不要接短路；3、因U TG 、Ug(Uct)的数值较小，用万用表的直流电压10V 或50V 档测量。

4、由于实验时装置处于开环状态，电流和电压可能有波动，可取平均读数。

八、思考题比较三条曲线，各曲线有什么特点，为什么？实验二 晶闸管直流调速系统主要单元的测试一、实验目的熟悉直流调速系统主要单元部件的工作原理及调速系统对其提出的要求，学会按要求调试各单元 二、实验内容1、速度调节器的调试；2、电流调节器的调试；3、“零电平检测”及“转矩极性鉴别”单元的调试； 4 、反号器的调试；5、逻辑控制单元的调试； 三、实验所需挂件及附件四、实验原理及接线图在直流调速系统中，往往采用闭环控制，需要对电流、转速等信号进行反馈，以便稳速和限流，需要用到速度调节器和电流调节器，在可逆调速系统中，在电动机改变转向时，要对电枢电流、转矩极性进行鉴别，通过逻辑控制电路控制正、反桥电路的切换，以防止正、反桥同时工作，避免正、反桥之间出现环流，损坏电源，故要将“零电平检测”、“转矩极性鉴别”、“反号器”、“逻辑控制单元”状态调节好。

电力拖动自动控制系统设计与实践指导书福建工程学院信息科学与工程学院电气工程教研室电力拖动自动控制系统设计与实践环节一、三相全控整流桥一．内容及步骤1.三相全控桥电路电阻性负载的研究1）将NMCL-33挂箱连接成三相全控桥电路并接上电阻性负载（灯泡），并使用NMCL-02挂箱（三相变压器）将三相电压降压后输入到NMCL-33挂箱上，然后接通主电路电源电源，调节NMCL-31A挂箱的控制电压来改变α角，并作出u d/ u2 =f(α)的表格（如表1）和曲线。

2）用示波器观察并记录α=300和600时负载两端的电压u d、晶闸管两端电压u T1的波形。

2.电阻电感负载的研究.3.反电势负载的研究.4.在各种负载状态下，观察并分析正常状态下和故障发生时的各种波形。

1）丢失脉冲故障；2）主电路电源断相；二．实践预习内容及注意事项1.怎样通过观察u d的波形来判断α角为多少度？2.电阻电感负载（无续流二极管）实验中u d的波形是否有负半波？3.电阻电感负载（无续流二极管）是否会失控？4.续流二极管接反时，将带来什么后果？5.使用双踪示波器时，2根探头的接地不能同时使用，为什么？6.如果将主电路的三相电源的任意2相互相交换，是否会对电路有影响？如果有那是什么影响（电路可以正常工作吗？）。

7. u2是主电路三相输入电源的相电压，它是交流电压。

u d是主电路的输出电压，它是直流电压，用万用表测量时要选择正确的量程。

表1 u d / u 2 =f(α)的表格α范围0o--30o30o--60 o60 o--90 o90 o--1200实际αU dU 2V T 30V +15V -15V U gA1V 11U 10V +15V -15V 1W 1Gk V T 11V 21U 21W 2V T 4U b l fU c tV T 5AVV T 2V T 62V 12V 22U 22U 12W 22W 1CLR50m H200m H100m H700m H图1-1 三相桥式全控整流电路环节二、晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定一．目的1．了解电力电子及电气传动教学实验台的结构及布线情况。

《电力拖动自动控制系统》课程设计指导书直流电机双闭环调速控制系统设计档案袋封皮（统一）目录格式：目录1 设计任务1.1 技术数据 (1)1.2 要求完成的任务 (2)2 直流电机双闭环系统的组成…………………………………………………..2.1 双闭环系统总体原理结构方案设计…………………………………….2.2 双闭环系统各组成部分电路方案设计…………………………………2.2.1 晶闸管整流电路及保护电路………………………………………….2.2.2 触发控制电路………………………………………………………2.2.3 系统给定…………………………………………………………….2.2.4 检测电路…………………………………………………………….2.2.5 调节器的选择…………………………………………………………2.2.6 电气控制…………………………………………………………..3 转速、电流调节器的设计计算……………………………………………..3.1 电流调节器的设计计算…………………………………………………3.2 转速调节器的设计计算………………………………………………..4 参考文献……………………………………………………………………….5 附录直流电机双闭环系统设计图纸附件一：设计说明书书格式要求：1 设计任务：1.1 技术数据（1）用线性集成电路运算放大器作为调节器的转速、电流无静差直流控制系统，主电路由晶闸管可控整流电路供电的V-M系统电动机：额定数据 10KW,220V,55A,1000r/min,电枢电阻Ra=0.5Ω晶闸管可控整流电路：三相桥式整流电路，整流变压器Y/Y连接，二次测线电压U2l=230VV-M系统电枢回路总电阻：R=1Ω测速发电机：永磁式，额定数据23.1W,110V,0.21A,1900r/min（2）稳态性能指标生产机械要求调速范围: D=10；静态率: s%≤5%（3）动态性能指标超调量:σn %≤15% σi %≤5%扰动产生的动态偏差:(n max-n min)/n min *100%≤10% ;恢复时间: t≤0.5sf（4）对起动、停车的快速性无特别要求1.2 要求完成的任务（1）完成直流转速、电流双闭环系统整体设计（2）按性能系统调节器的设计及相关计算（3）在实验室完成转速、电流双闭环系统的实验（4）呈交一份不少于5000字课程设计说明书,一套设计图纸, 一份实验报告2 直流电机双闭环系统的组成2.1 双闭环系统总体原理结构方案设计…………………………………….●直流电机双闭环系统原理图及其描述2.2 双闭环系统各组成部分电路方案设计…………………………………2.2.1 晶闸管整流电路及保护电路………………………………………….●三相整流桥●整流变压器●施加保护电路说明2.2.2 触发控制电路………………………………………………………●触发电路●同步变压器2.2.3 系统给定…………………………………………………………….●电位器给定方式●（+15V，-15V）稳压电源2.2.4 检测电路……………………………………………………………●电流检测电路●转速检测电路2.2.5 调节器的选择………………………………………………………●转速调节器●电流调节器2.2.6 电气控制…………………………………………………………..电机启动，运行，停车控制及指示，电压表、电流表3 调节器的设计计算3.1 电流调节器(1)已知参数(2)确定时间常数(3)选择电流调节器结构(4)计算电流调节器参数(5)校验近似条件(6)计算调节器电阻电容*要求列出查的工程设计表，所用公式必须有序号3.2 转速调节器（1）已知参数（2）确定时间常数（3）选择转速调节器结构（4）计算转速调节器参数（5）校验近似条件（6）计算调节器电阻电容（7）校核转速超调量4 参考文献（不少于5篇）[1]作者，文章标题，期刊名，期号，页码[2] 作者，书名，出版社，出版时间5 附录直流电机双闭环系统设计图纸（1）整流电源：三相整流桥，整流变压器，施加保护电路，触发电路，同步变压器，稳压电源（2）系统给定（3）检测电路：电流检测电路，转速检测电路（4）调节器：转速调节器，电流调节器（附电阻电容计算结果列表）（5）电气控制（启动，运行，停车控制及指示，电压表、电流表）**要求：全部手稿，不收打印稿，不允许有复印图片******主要参考资料1.电力拖动控制系统教材；2.电力电子技术教材3.电工电子手册；4.电气工程技术手册表的编号：表1-1 ********公式编号：T=a+b-c (3-1)图形编号：电机参数1.电动机：额定数据2.2KW,220V,12.5A,1000r/min,电枢电阻Ra=0.2Ω,Rrec=1.5,ks=35飞轮转矩:Kgm*m=3.1, 过载倍数1.52.电动机：额定数据 2.8KW,220V,94A,1000r/min,电枢电阻Ra=0.15Ω,Rrec=0.3,ks=35飞轮转矩:Kgm*m=3.2, 过载倍数1.53.电动机：额定数据 3.7KW,220V,20A,1000r/min,电枢电阻Ra=0.5 Ω,Rrec=0.8,ks=40飞轮转矩:Kgm*m=3.5, 过载倍数1.54.电动机：额定数据 10KW,220V,55A,1000r/min,电枢电阻Ra=0.6Ω, Rrec=0.7,ks=44飞轮转矩:Kgm*m=4.0, 过载倍数1.55.电动机：额定数据 18KW,220V,94A,1000r/min,电枢电阻Ra=0.7Ω,Rrec=0.5,ks=40飞轮转矩:Kgm*m=4.8, 过载倍数1.56.电动机：额定数据 30KW,220V,159A,1000r/min,电枢电阻Ra=0.5 Ω,Rrec=1.0,ks=35飞轮转矩:Kgm*m=5.9, 过载倍数1.57.电动机：额定数据 40KW,220V,210A,1000r/min,电枢电阻Ra=0.5 Ω,Rrec=0.8,ks=40飞轮转矩:Kgm*m=7.0, 过载倍数1.58.电动机：额定数据 55KW,220V,286A,1000r/min,电枢电阻Ra=0.6 Ω,Rrec=0.8,ks=35飞轮转矩:Kgm*m=10.3, 过载倍数1.59.电动机：额定数据 60KW,220V,308A,1000r/min,电枢电阻Ra=0.5Ω,Rrec=0.9,ks=40飞轮转矩:Kgm*m=10.8, 过载倍数1.510.电动机：额定数据75KW,220V,385A,1000r/min,电枢电阻Ra=0.6Ω, Rrec=0.9,ks=35飞轮转矩:Kgm*m=12.0, 过载倍数1.5每个班，按学号每10个一个轮回。

电力拖动自动控制系统实验指导书杨钧 蔡型 编广东工业大学自动化学院前 言自动控制系统是一门实践性、实用性很强的专业课程，学习自动控制系统必须理论连联系实际。

直流调速技术在工业自动化中获得广泛应用，自动控制系统实验可采用LZC-1型晶闸管逻辑无环流可逆调速系统实验装置，该装置结构可靠, 面板图示化.接线、调试方便。

输入电压~380V、输出直流电压0~220V、直流电流0~20A，连续可调，配2.2KW直流电动机-发电机机组。

学生通过实验，将全面掌握各控制单元及系统的结构原理、性能特点。

可获得有如在工厂亲手做实验、参加调试典型、实用直流调速系统的教学效果。

可培养学生综合运用理论知识和实验操作技能，提高分析和解决工程技术问题的综合能力。

LZC-1型晶闸管逻辑无环流可逆调速系统实验装置可完成的实验内容如下:实验1.晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验2.晶闸管直流调速系统主要单元调试实验3.晶闸管直流电动机开环调速系统调试实验4.开环调速系统和转速单闭环调速系统的研究实验5.转速、电流双闭环调速系统的研究实验6.逻辑无环流可逆调速系统的研究LZC-1型晶闸管逻辑无环流可逆调速系统原理图见图1，面板布置图见图2所示.图2 LZC-1型直流调速系统实验装置面板布置图目 录实验一 晶闸管直流调速系统参数的测定---------------------------------4实验二 晶闸管直流调速系统主要单元调试------------------------------13 实验三 晶闸管直流电动机开环调速系统调试----------------------------16 实验四 开环调速系统和转速闭环调速系统的研究------------------------23 实验五 转速、电流双闭环可逆调速系统的研究--------------------------28 实验六 逻辑无环流可逆调速系统的研究--------------------------------34综合性、设计性实验-------------------------------------------------39 实验七自动控制技术综合设计与实践实验一 晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定1.实验目的（1） 熟悉晶闸管-直流调速系统的组成和工作原理。

《电力拖动自动控制系统》实验指导书(自编)-(2)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1《电力拖动自动控制系统》实验指导书昆明理工大学信自学院自动化系2005年9月目录实验须知----------------------------------------------------------------------2实验一系统调试-----------------------------------------------------------3实验二参数测试-----------------------------------------------------------9实验三双闭环系统的静特性研究-------------------------12实验四双闭环调速系统动特性研究----------------------------------15实验五逻辑无环流可逆调速系统的研究----------------------------17实验六错位选触无环流可逆系统-------------------------------------22实验七双闭环三相异步电动机调压调速系统----------------------26实验八双闭环三相绕线型异步电动机串级调速系统-------------29附录1双闭环不可逆直流调速系统主电路和控制电路连线图--32附录2逻辑无环流直流可逆调速系统主电路和控制电路连线图--33实验须知实验课是教学中的重要环节之一，通过实验，是理论联系实际，加深理解和巩固所学的有关理论知识，培养、锻炼和提高对实际系统的调试和分析、解决问题的能力，同时通过实验也培养严谨的科学态度和良好的作风，以达到工程技术人员应有的本领，因此要求每个学生不必须认真对待实验课，要求作到：一：实验前预习，要求：1、了解所有实验系统的工作原理2、明确实验目的，各项实验内容、步骤和做法3、拟定实验操作步骤，画出实验记录表格。

吉林化工学院实验指导教材《电力拖动控制系统》实验指导书李艳目录实验一单相整流电路MATLAB仿真 (2)实验二三相整流电路MATLAB仿真 (4)实验三单闭环直流调速系统MATLAB仿真 (5)实验四单闭环直流调速系统MATLAB仿真 (7)实验五PWM调速系统的MATLAB仿真 (10)实验六位置随动系统综合实验 (11)附注 (14)1数字随动系统实验程序说明 (14)2数字随动调试报告 (16)实验一单相整流电路MATLAB仿真一、实验目的1.熟悉MATLAB中的sinulink仿真的Powersystem库的元器件；2.掌握单相半波可控整流电路的仿真；3.掌握单相全控桥可控整流电路的仿真。

二、实验原理1. 单相半波可控整流电路2. 单相全控桥可控整流电路三、实验内容1.单相半波可控整流的仿真电阻性负载、阻感性负载及阻感性负载加续流二极管电路要求：电源幅值220V的工频交流电，R=10Ω，L=0.01H。

α=30 及α=60 时输入脉冲、输出电压电流、晶闸管电压的波形图2.单相全控桥式可控整流电路的仿真电阻性负载、阻感性负载、阻感性负载加续流二极管要求：电源幅值220V的工频交流电，R=10Ω，L=0.01H。

α=30 及α=60 时输入脉冲、输出电压电流、晶闸管电压的波形图四、实验步骤1．根据原理和内容搭建电路模型；2．设置各元器件的参数；3．设置仿真参数：仿真时间设为0.06s；计算方法为ode15或ode23。

4．仿真实现。

五、实验报告1. 绘制仿真电路图及输出波形图；2. 分析电阻性负载和阻感负载波形输出电压和电流的变化；3. 分析晶闸管控制角变化时对输出电压的影响；4. 分析续流管的作用。

实验二三相整流电路MATLAB仿真一、实验目的1.掌握三相半波可控整流电路的仿真；2.掌握三相全控桥可控整流电路的仿真。

二、实验原理1.三相半波可控整流电路2.三相全控桥整流电路三、实验内容1.三相半波可控整流的仿真电阻性负载、阻感性负载要求：电源幅值220V的工频三相交流电，R=10Ω，L=0.01H。

目录目录- 2 -前言- 3 -实验一单相变压器实验- 4 -实验二三相异步电动机的使用- 10 -实验三异步电动机的继电—接触控制- 16 -实验四三相异步电动机Ｙ—Δ起动控制- 22 -前言一、电力拖动实验目的1、提高学生的动手实践能力、分析问题和解决问题的能力。

2、通过实验，使学生进一步巩固和加深对所学理论知识的理解和掌握，提高学生的综合能力。

3、培养学生的实践能力，使学生掌握正确的实验方法，锻炼学生的实际操作能力以及常规电机的正确使用方法，学会利用所学理论对实验数据进行合理分析并得出正确结论。

二、预习和小结实验前必须认真预习，阅读与本次实验有关的电工知识和实验教材，明确实验目的、实验内容，弄懂实验原理，搞清实验方法和步骤，明确实验中应观察的现象、测量的物理量、测量的方法，准备好相应的表格。

实验中由于某些不慎，可能导致设备损坏，甚至人身事故，因此预习时必须注意教材中所特别提醒的注意事项。

实验完毕应及时小结，检查测量数据有无遗漏，对数据进行处理，分析观察到的现象，讨论实验结果是否合理。

若未达到实验预期目的，误差甚大时，应找出原因，及时重做。

回答实验教材中要求回答的问题，写好实验报告。

三、实验操作1、对所用的仪器设备要了解它们的性能和使用方法，特别是弄清有关的技术参数和注意事项，以确保正确使用和操作安全。

2、接线应根据实验线路图适当安排好仪器、仪表及设备的位置，一般应以便于读取数据、便于操作、便于接线为原则。

接线应选择合适的导线和保险丝，每个接线柱上导线最好不要超过两根。

3、接线完毕，必须认真检查线路是否正确。

经教师检查后，方可合闸通电。

4、操作时应站在绝缘垫上，要单手操作，不要用手触及带电的金属部分，避免长发、衣物被转动部分卷挂。

5、操作时，若感到手麻木，有异常声音、焦糊气味等现象，应立即切断电源，报告指导教师。

6、每次改换线路或更换仪表量程之前，必须先切断电源。

7、实验完毕，应先切断电源。

电力拖动自动控制系统实验指导书重庆文理学院电子电气工程学院DDSZ-1型电机及电气技术实验装置交流及直流电源操作说明实验中开启及关闭电源都在控制屏上操作。

开启三相交流电源的步骤为：1）开启电源前。

要检查控制屏下面“直流电机电源”的“电枢电源”开关（右下角）及“励磁电源”开关（左下角）都须在“关”断的位置。

控制屏左侧端面上安装的调压器旋钮必须在零位，即必须将它向逆时针方向旋转到底。

2）检查无误后开启“电源总开关”，“关”按钮指示灯亮，表示实验装置的进线接到电源，但还不能输出电压。

此时在电源输出端进行实验电路接线操作是安全的。

3）按下“开”按钮，“开”按钮指示灯亮，表示三相交流调压电源输出插孔U、V、W 及N上已接电。

实验电路所需的不同大小的交流电压，都可适当旋转调压器旋钮用导线从这三相四线制插孔中取得。

输出线电压为0-450V（可调）并可由控制屏上方的三只交流电压表指示。

当电压表下面左边的“指示切换”开关拨向“三相电网电压”时，它指示三相电网进线的线电压；当“指示切换”开关拨向“三相调压电压”时，它指示三相四线制插孔U、V、W和N输出端的线电压。

4）实验中如果需要改接线路，必须按下“关”按钮以切断交流电源，保证实验操作安全。

实验完毕，还需关断“电源总开关”，并将控制屏左侧端面上安装的调压器旋钮调回到零位。

将“直流电机电源”的“电枢电源”开关及“励磁电源”开关拨回到“关”断位置。

开启直流电机电源的操作：1）直流电源是由交流电源变换而来，开启“直流电机电源”，必须先完成开启交流电源，即开启“电源总开关”并按下“开”按钮。

2）在此之后，接通“励磁电源”开关，可获得约为220V、0.5A不可调的直流电压输出。

接通“电枢电源”开关，可获得40～230V、3A可调节的直流电压输出。

励磁电源电压及电枢电源电压都可由控制屏下方的1只直流电压表指示。

当将该电压表下方的“指示切换”开关拨向“电枢电压”时，指示电枢电源电压，当将它拨向“励磁电压”时，指示励磁电源电压。

电力拖动自动控制系统课程设计指导书一、本课程的目的与作用电力拖动自动控制系统课程设计与综合实验是工业电气自动化专业的一门专业课程，它是一次综合性的理论与实践相结合的训练，也是本专业的一次基本技能训练，其主要目的是：1、理论联系实际，掌握根据实际工艺要求设计电力拖动自动控制系统的基本方法。

2、对一种典型的双闭环调速自动控制系统进行综合性的分析设计，掌握各部件和整个系统的设计调试步骤、方法及操作实际系统的方法。

加强基本技能训练。

3、掌握参数变化对系统性能影响的规律，培养灵活运用所学理论解决控制系统中各种实际问题的能力。

4、培养分析问题、解决问题的独立工作能力，学会实验数据的分析与处理能力及编写设计说明书和技术总结报告的能力。

为下学期毕业设计作准备。

5、通过设计熟练地查阅有关资料和手册。

二、设计内容本课程设计的对象是：直流电机：185W，220V，1.2A，1600转/分。

直流测速机：10W，10V，0.2A，1900转/分。

要求设计一个直流双闭环调速系统。

其主要内容为：1、测定综合实验中所用控制对象的参数（由实验完成）。

2、根据给定指标设计电流调节器和转速调节器，并选择调节器参数和具体实现电路。

3、按设计结果组成系统，以满足给定指标。

4、研究参数变化对系统性能的影响。

5、在时间允许的情况下进行调试。

三、设计任务书1、闭环系统调节器设计利用综合实验测得的对象数据，按下述要求设计转速、电流双闭环直流调速系统的调节器和反馈参数。

做出系统的伯德图和动态框图。

设计要求如下：a.调速范围D＝5～10，静差率S≤5％。

b.空载启动时电流超调σi≤5%,转速超调σn≤10%(在额定转速时)。

c.动态速降小于10％。

d.振荡次数小于2次。

2、晶闸管－电动机系统主电路设计a.晶闸管整流电路方案的讨论和选择。

b.整流变压器额定容量、一次侧和二次测电压、电流的选择。

c.晶闸管的选择及晶闸管保护电路的选择。

d.平波电抗器的计算与选择。

《电力拖动控制系统》实验指导书自动控制系统实验指导书目录实验一Matlab仿真认识实验 (I)实验二单闭环直流调速系统MATLAB仿真 (5)实验三双闭环直流调速系统MATLAB仿真 (7)实验四PWM调速系统的MATLAB仿真 (10)实验五双闭环控制的直流脉宽调速系统（H桥） (12)实验六三相正弦波脉宽度调制（SPWM）变频原理实验 (17)实验七三相空间电压矢量变频原理实验 (18)实验八位置随动系统综合实验 (19)附注 (22)1数字随动系统实验程序说明 (22)2数字随动调试报告 (23)实验一Matlab仿真认识实验内容1一、实验目的1.熟悉MATLAB中的sinulink仿真的Powersystem库的元器件；2.掌握仿真的步骤；3.掌握单相半波可控整流电路的仿真。

二、实验原理三、实验内容1.了解电力电子库中常用器件电阻，电感，电源，变压器，二极管，晶闸管，电流测量，电压测量，scope，display，无线测量，脉冲发生器。

2.单相半波可控整流的仿真电阻性负载、阻感性负载及阻感性负载加续流二极管电路要求：电源幅值220V的工频交流电，R=10Ω，L=0.01H。

α=30及α=60时输入脉冲、输出电压电流、晶闸管电压的波形图四、实验步骤1．根据原理和内容搭建电路模型；2．设置各元器件的参数；3．设置仿真参数：仿真时间设为0——0.06s；计算方法为ode15或ode23tb。

4．仿真实现。

五、实验报告1. 绘制仿真电路图及输出波形图(波形要求的白底)；2. 分析电阻性负载和阻感负载波形输出电压和电流的变化；3. 分析晶闸管控制角变化时对输出电压的影响；4. 分析续流管的作用。

内容2一、实验目的1.熟悉MATLAB中的sinulink仿真的Powersystem库的元器件；2.掌握直流电动机的模型；3.掌握开环直流调速系统的原理及仿真。

4.掌握基本电力电子器件的应用二、实验原理1. 直流电动机的数字模型及模块SimPowersystem/machine/DC machine2. 开环直流调速系统三、实验内容基本数据如下：电动机：150kW,1000r/min, 700A,0.05Ω；Ld=2mH, Rd=0.08; Ce=0.185,Cm=0.18; Tm=0.8s;Tl=0.025s三相全控桥整流：Ks=23；Ts=0.0017；Ce=0.185,Cm=0.18; Tm=0.8s;Tl=0.025s四、实验步骤1．根据原理和内容搭建电路模型；2．设置各元器件的参数；3．设置仿真参数：仿真时间设为0——1s；计算方法为ode15或ode23tb。

《电力拖动自控系统实验》报告书专业班级学生姓名同组同学实验地点报告日期电力拖动自控系统实验班级姓名学号摘要：100到200字关键词：3到5个第一章概述1.1实验性质1.2实验装置1.3实验情况简介第二章双闭环直流调速系统固有参数和环节特性测定2.1主电路总电阻测量（1）电路图及测量原理（2）测量过程及原始数据记录（3）数据处理2.2电磁时间常数测量（1）电路图及测量原理（2）测量过程及原始数据记录（3）数据处理2.3机电时间常数测量（1）电路图及测量原理（2）测量过程及原始数据记录（3）数据处理2.4电势常数测量（1）电路图及测量原理（2）测量过程及原始数据记录（3）数据处理2.5晶闸管输入输出特性测量（1）电路图及测量原理（2）测量过程及原始数据记录（3）数据处理第三章双闭环直流调速系统主要环节的整定与调试3.1移相控制电压调节范围的确定（1）移相控制电压调节范围的含义（2）确定过程及原始数据记录3.2调节器调试（1）调节器调零调节器调零的目的、确定过程（2）调节器限幅调节器限幅的目的、确定过程3.3电流反馈系数整定整定过程及结果3.4转速反馈系数整定整定过程及结果第四章调节器设计4.1已知条件已有电力电子综合实验台及所需挂件、电机机组（直流电动机－测速发电机）、示波器、万用表、可变电阻器和开关导线等实验设备。

直流电动机数据如下：额定转速1600r/min、额定电压220V、额定电流1.2A、额定功率185w、允许过载倍数=1.5。

其它参数如下：…………4.2 设计要求（1）要求系统能进行平滑的速度调节，系统在工作范围内能稳定工作（2）系统静特性良好，静差小、电流超调量≤5%（3）动态性能指标：空载启动到额定转速时转速超调量δn≤20%。

4.3 设计过程4.3.1 电流调节器设计（1）（2）．．．．．．．4.3.2 转速调节器设计（1）（2）．．．．．．．第五章系统调试与动静态性能分析5.1系统静特性测定（1）电路图（2）调试、测量过程及原始数据记录（3）数据处理（包括绘制静特性曲线等）用第四章设计的结果拿到系统上去测量5.2系统动态特性观察（1）电路图（2）调试、测量过程及原始数据记录（3）数据处理（包括绘制动态特性曲线等）用第四章设计的结果拿到系统上去测量第六章总结6.1 对双闭环直流调速系统动静态特性的认识6.2 实验过程中遇到的问题及解决措施6.3 对一些问题的分析附录组员及分工表DJDK-1型电力电子技术及电机控制实验装置实验指导书。

电力拖动自动控制系统----运动控制系统实验指导书昆明理工大学信自学院自动化系2012年9月目录实验须知实验一双闭环不可逆直流调速系统调试实验二双闭环不可逆直流调速系统的静特性研究实验三双闭环不可逆直流调速系统的动特性研究实验四逻辑无环流可逆直流调速系统实验实验五矢量坐标变换仿真实验六转差频率控制的交流异步电动机矢量控制系统仿真实验七无速度传感器的矢量控制系统仿真附录1双闭环不可逆直流调速系统原理图及所需挂件附录2逻辑无环流直流可逆调速系统原理图及所需挂件实验须知实验课是教学中的重要环节之一，通过实验，是理论联系实际，加深理解和巩固所学的有关理论知识，培养、锻炼和提高对实际系统的调试和分析、解决问题的能力，同时通过实验也培养严谨的科学态度和良好的作风，以达到工程技术人员应有的本领，因此要求每个学生必须认真对待实验课，要求做到：一、实验前预习，要求：1、了解所有实验系统的工作原理2、明确实验目的，各项实验内容、步骤和做法3、拟定实验操作步骤，画出实验记录表格等。

二、实验中认真、要求：1、熟知所有设备，认真按实验要求，有步骤地进行各项内容的实验。

2、测试前，必须熟悉仪器、仪表的使用，注意量程。

3、认真记录测试数据和波形。

4、不许带电操作，每次更换线路时，必须断点进行操作，通电前，必须经指导老师检查，方可合闸。

5、同组同学，必须相互配合，共同完成实验任务。

三、实验后认真写实验报告1、整理各项实验数据，列成表格，按要求绘制有关曲线，进行分析比较。

2、记录和分析实验中的各种现象。

四、实验装置自动控制系统实验全部在DJDK-Ⅱ型装置上进行。

详见“DJDK-Ⅱ实验装置简介”。

实验一双闭环不可逆直流调速系统调试一、实验目的1、掌握调速系统各单元电路的调整方法，弄清他们的工作原理及其在系统中的应用。

2、掌握双闭环不可逆直流调速系统的调试方法和步骤。

二、系统组成及所需挂件详见附录一。

三、实验内容(一)双闭环调速系统调试原则①先单元、后系统，即先将单元的参数调好，然后才能组成系统。