晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验报告

实验一晶闸管—直流电动机调速系统各环节特性测定一、实验目的1．了解晶闸管——直流电动机调速系统的构成。

2．了解并掌握直流调速驱动器模块及直流调实验模块的使用方法。

3．掌握晶闸管—直流电动机调速系统参数测定的方法。

4．掌握晶闸管—直流电动机调速系统环节特性测定的方法。

二、实验要求1．测定晶闸管触发及整流装置的稳定输入输出特性。

2．测定晶闸管整流装置的等效电阻。

3．测定转速反馈环节的稳定输入输出特性。

4．测定电动机环节的传递函数。

三、实验设备及仪器：1．自动控制系统实验装置CDUCONT—12．直流调速驱动器模块DCDS—ACS0013．直流调压调速实验模块DCDS—ACS0024．电压给定模块AIN—0015．数字量给定模块DIN—0016．电压转速显模块DCDS—0017．实验机组模块8．交直流电压表9．交直流电流表10．数字万用表11．可变电阻器和电阻箱12．X—Y记录仪13．单相调压器14．数字式转速表四、原理及实验线路本实验是通过测定晶闸管—直流电动机调速系统的参数和各环节的输入和输出特性来测取晶闸管—直流电动机调速系统的数学模型。

为了获得晶闸管—直流电动机调速系统的参数和各环节的特性，必须对各个环节分别测取它们的阶跃输入响应，并对某些非线性环节进行处理。

晶闸管—直流电动机调速系统的结构图为：五、实验内容及步骤1．电枢回路总电阻的测定（电动机不加励磁）晶闸管—直流电动机电枢回路总电阻包括直流电动机电枢电阻R a和整流装置的等效内阻R rec，由于直流电动机电枢存在电刷及换向器之间的接触电阻，以及整流装置的等效电压源内阻，为使测量结果接近实际运行操作时的结果，故采用直流伏安比较法测量。

实验线路如图所示：1.2.6 主回路和控制回路的接线主回路和控制回路接线如图1-1和图1-2所示。

图1-1 主回路接线图图1-2 主控制回路接线图（1）等效内阻R rec 的测定1.电枢回路电阻的测定晶闸管－直流电机电枢回路总电阻包括直流电机电枢电阻Ra 和整流装置的等效内阻Rrec ，由于直流电机电枢存在电刷及换向器之间的接触电阻以及整流装置的等效电压源内阻，故采用伏安比较法测量。

§5-1 晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定一、 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、 实验原理晶闸管直流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U g 作为触发器的移相控制电压U ct ，改变U g 的大小α即可改变控制角，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如图5-1所示。

1V L d三相电源输出A M A V G VT 4VT 1VT 3VT 5VT 6VT 2I 1给定触发电路正桥功放U f G 1K 1G 2K 2G 3K 3G 4K 4G 5K 5G 6K 6励磁电源I 2U 2R U ct图5-1 晶闸管直流调速实验系统原理图三、 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Td 。

（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 )。

四、 实验仿真晶闸管直流调速实验系统的原理如图5-1所示。

该系统由给定信号、同步脉冲触发器、晶闸管整流桥、平波电抗器、直流电动机等部分组成。

图5-2是采用面向电气原理图方法构成的晶闸管直流调速系统的仿真模型。

下面介绍各部分建模与参数设置过程。

图5-2 晶闸管开环调速系统的仿真模型1.系统的建模和模型参数设置系统的建模包括主电路的建模和控制电路的建模两部分。

（1）主电路的建模和参数设置由图5-2可见，开环直流调速系统的主电路由三相对称交流电压器、晶闸管整流桥、平波电抗器、直流电动机等部分组成。

实验三十双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验报告一、实验目的(1)了解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)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。

(3)研究调节器参数对系统动态性能的影响。

二、实验内容(1)各控制单元调试。

(2)测定电流反馈系数β、转速反馈系数α。

(3)测定开环机械特性及高、低转速时系统闭环静态特性n=f(I d)。

(4)闭环控制特性n=f(U g)的测定。

(5)观察、记录系统动态波形。

三、实验方法(1)DJK02和DJK02-1上的“触发电路”调试(2)双闭环调速系统调试原则(3)控制单元调试(4)开环外特性的测定该系统的开环外特性n =f（I d），记录于下表中：(5)系统静特性测试n=l200rpm，可测出系统静态特性曲线n =f(I d)，并记录于下表中：n=800rpm时的静态特性曲线，并记录于下表中：调节U g及R，使I d=I ed、n= l200rpm，逐渐降低U g，记录U g和n，即可测出闭环控制特性n = f(U g)。

(6)系统动态特性的观察四、实验报告(1)根据实验数据，画出闭环控制特性曲线n =f(U g)。

(2)根据实验数据，画出两种转速时的闭环机械特性n =f(I d)。

(3)根据实验数据，画出系统开环机械特性n =f(I d)，计算静差率，并与闭环机械特性进行比较。

由实验数据可知，开环系统的静差率S=3.6%（?=1200），相对应的闭环系统的静差率S=0.67%(?=1200)和S=0.1%（?=800），可见系统的静差率减少了不少，在同样的负载下，闭环系统的转速降落明显低于开环系统，因此，闭环系统的机械特性硬很多，系统转速的相对稳定度也提高了不少。

此外，由闭环控制特性曲线可知，闭环系统有较宽的调速范围，D=10.1，而且调解过程中响应迅速。

?综上，闭环调速系统可以获得比开环调速系统机械特性硬的多的稳定特性，在静差率小很多的前提下，有较宽的调速范围，获得了十分理想的控制效果。

晶闸管直流调速系统参数的测定实验报告晶闸管直流调速系统是一种常见的电力调节系统，它能够实现对电机转速的精确控制。

为了确保系统的性能和稳定性，需要对系统的参数进行准确测定。

本文将介绍晶闸管直流调速系统参数的测定方法及实验结果。

我们需要测定晶闸管的触发脉冲宽度和触发脉冲延时角。

触发脉冲宽度是指晶闸管导通的时间长度，而触发脉冲延时角是指晶闸管导通时刻相对于交流电压波形的相位差。

测定触发脉冲宽度和触发脉冲延时角的方法是使用示波器测量晶闸管的导通时间和相位差，并通过调节触发电路中的电阻和电容来调整触发脉冲的宽度和延时角。

我们需要测定晶闸管的关断时间和关断电流。

关断时间是指晶闸管从导通到关断所需的时间，而关断电流是指晶闸管关断时的电流大小。

测定关断时间和关断电流的方法是使用示波器测量晶闸管的关断时间和关断电流，并通过调节触发电路中的电阻和电容来调整关断时间和关断电流。

我们还需要测定晶闸管的导通电流和导通电压。

导通电流是指晶闸管导通时的电流大小，而导通电压是指晶闸管导通时的电压大小。

测定导通电流和导通电压的方法是使用电流表和电压表分别测量晶闸管的导通电流和导通电压。

我们还需要测定晶闸管的整流电压和整流电流。

整流电压是指晶闸管整流时的电压大小，而整流电流是指晶闸管整流时的电流大小。

测定整流电压和整流电流的方法是使用电压表和电流表分别测量晶闸管的整流电压和整流电流。

通过以上几个步骤的测定，我们可以得到晶闸管直流调速系统的各项参数。

这些参数的准确测定对于系统的调节和控制至关重要。

在实际应用中，我们可以根据测定结果来调整系统的参数，以达到所需的控制效果。

总结起来，晶闸管直流调速系统参数的测定是一项重要的实验工作。

通过测定晶闸管的触发脉冲宽度、触发脉冲延时角、关断时间、关断电流、导通电流、导通电压、整流电压和整流电流，可以得到系统的各项参数，从而实现对电机转速的精确控制。

这些参数的准确测定对于系统的性能和稳定性具有重要意义，为系统的调节和控制提供了基础。

电力拖动运动控制实验报告成教07自动化班马鸿亮二〇一〇年七月四日实验一开环直流调速系统研究一、实验目的1、了解晶闸管直流调速系统实验装置的组成。

2、熟悉直流调速系统的组成及基本结构。

3、掌握晶闸管直流调速系统参数及开环系统调速特性的测定。

二、实验内容1、测定晶闸管直流调速系统主电路的总电阻R、总电感L2、测定晶闸管直流调速系统主电路的电磁时间常数Td3、测定直流电动机组的飞轮惯量GD24、测定直流电动机电动系数Ce和转矩系数Cm：U=f(I)5、测定晶闸管直流调速系统机电时间常数Tm6、测定晶闸管直流调速系统的开环系统调速特性n=f(U)三、实验仪器和设备1、电机机组一套：（直流电动机－交流电动机－直流发电机－测速发电机－编码器）。

2、直流发电机：额定功率350W、额定转速 1440r/min、额定电压165V、额定励磁电流 2.0A、额定励磁电压 200V、额定励磁电流 0.45A。

3、直流电动机：额定功率500W、额定转速 1400r/min、额定电压220V、额定励磁电流 2.3A、额定励磁电压 200V、额定励磁电流 0.35A。

4、IPS-n电机转速测量仪。

5、三相调压器：调压范围 0～420V/50Hz、视载功率 4KW、电流4A。

6、直流电压表、电流表、负载单元、可变电阻器和开关导线等。

四、实验线路及参数测量图1 开环直流开环调速系统1、测定晶闸管直流调速系统主电路的总电阻R、总电感L主电路的总电阻R包括电机电枢电阻Ra，平波电抗器的直流电阻Rl 和整流装置的内阻RrR=Ra+Rl+Rr为测出晶闸管整流装置的电源内阻，可采用伏安比较法来测定电阻，实验线路图如下所示。

将变阻器R1、R2接入被测系统主回路，测试时电动机不加励磁，使电动机堵转，合上S1调节Ug使整流装置输出电压Ud=(30-60)%Ued然后调整R2使电枢电流为(80-90)%Ied，读取电流表A和电压表V2的数值为I1、U1，则此时整流装置的理想空载电压为Udo=I1R+U1调节R1使之与R2相近，拉开开关S1，在Ud不变的条件下读取A、V2表数值I2、V2，则Udo=I2R+U2R=(U2-U1)/(I1-I2)=8.83Ω如把电机电枢两端短接、重复上述实验可得Rl+Rr=（U'2-U'1）/(I'1-I'2)则电机电枢电阻为Ra=R-(Rl+Rr)=7.33Ω同样，短接电抗器两端，也可测得电抗器直流电阻RlRl=1ΩRr=R-Rl-Ra=0.5Ω主电路的总电感L包括电机的电枢电感La，平波电抗器电感Ll和整流变压器漏感Lb，由于Lb 数值很小，可忽略，故主电路的总电感为 L=La+Ll电感的数值可用交流伏安法测定，电机加额定励磁，电枢回路由交流调压器供电，实验线路如图所示。

实验一晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定一．实验目的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。

2．熟悉晶闸管直流调速系统的组成及其基本结构。

3．掌握晶闸管直流调速系统参数及反馈环节测定方法。

二．实验内容1．测定晶闸管直流调速系统主电路电阻R2．测定晶闸管直流调速系统主电路电感L3．测定直流电动机—直流发电机—测速发电机组（或光电编码器）的飞轮惯量GD24．测定晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数T d5．测定直流电动机电势常数C e和转矩常数C M6．测定晶闸管直流调速系统机电时间常数T M7．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)三．实验系统组成和工作原理晶闸管直流调速系统由三相调压器，晶闸管整流调速装置，平波电抗器，电动机——发电机组等组成。

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

四．实验设备及仪器1．教学实验台主控制屏2．SMCL—01组件3．NMCL—33组件4．NMCL—03组件5．电机导轨及测速发电机（或光电编码器）6．直流电动机M037．双踪示波器（自备）8．万用表（自备）五．注意事项1．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。

2．为防止电枢过大电流冲击，每次增加U g须缓慢，且每次起动电动机前给定电位器应调回零位，以防过流。

3．电机堵转时，大电流测量的时间要短，以防电机过热。

六．实验方法1．电枢回路电阻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 和整流装置的内阻R n ，即R=R a +R L +R n为测出晶闸管整流装置的电源内阻，可采用伏安比较法来测定电阻，其实验线路如图1-1所示。

将变阻器R D （可采用两只电阻串联）接入被测系统的主电路，并调节电阻负载至最大。

晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验报告一、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的参数测试及反馈环节测定方法和测试条件。

二、实验内容1.测定晶闸管直流调速系统主电路总电阻 R。

2.测定晶闸管直流调速系统主电路总电感 L。

3.测定直流电动机 - 发电机 - 测速发电机飞轮惯量 GD2。

4.测定晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数 T d。

5.测定直流发电机电动势常数C e和转矩常数 C T。

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 =ƒ(U ct)。

8.测定测速发电机特性 U TG =ƒ(n)。

三、实验设备四、实验原理五、实验步骤（一）测定晶闸管直流调速系统主电路电阻。

伏安比较法测量1. 测量电枢回路总电阻RR=R a + R L + R n (电枢电阻R a、平波电抗器电阻R L 、整流装置内阻R n ）（1）不加励磁、电机堵转（2）合上S1和S2，调节给定，使输出电压到30%-70%的额定电压调节电阻，使枢电流80%-90%的额定电流测定U1和I1。

（3）断开S2测定U2和I2。

（4）计算电枢回路总电阻R=(U2-U1)/( I1 - I2)合上S1和S2测得U1=100V, I1=0.95A;断开S2测得U2=103V，I2=0.63A；R=(U2-U1)/( I1 - I2)=(103V-100V)/(0.95A-0.63A)=9.375Ω2. 电枢电阻 R a（1）短接电机电枢（2）不加励磁、电机堵转（3）合上S1和S2，调节给定，使输出电压到30%-70%的额定电压调节电阻，使枢电流80%-90%的额定电流测定U1’和I1’。

（4）断开S2测定U2’和I2’。

（5）计算平波电抗器电阻R L和整流装置内阻R n： R L + R n =(U2’-U1’)/(I2’-I1’) 电枢电阻R a ：R a =R-(R L + R n)合上S1和S2测得U1’=95V，I1’=1.15A断开S2测得U2’=97V，I2’=0.80AR L + R n =(U2’-U1’)/(I2’-I1’)=(97V-95V)/(1.15A-0.8A)=5.714ΩR a =R-(R L + R n)=9.375Ω-5.714Ω=3.661Ω3. 平波电抗器电阻 R L（1）短接电抗器两端（2）不加励磁、电机堵转（3）合上S1和S2，调节给定，使输出电压到30%-70%的额定电压调节电阻，使枢电流80%-90%的额定电流测定U1’ ’和I1’ ’ 。

直流调速系统实验指导书江西理工大学应用科学学院机电工程系2007年10月目录实验一晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定 (1)实验二晶闸管直流调速系统主要单元调试 (6)实验三不可逆单闭环直流调速系统静特性的研究 (9)实验四双闭环晶闸管不可逆直流调速系统 (13)实验五逻辑无环流可逆直流调速系统 (18)实验六双闭环可逆直流脉宽调速系统 (22)实验一晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定一．实验目的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。

2．熟悉晶闸管直流调速系统的组成及其基本结构。

3．掌握晶闸管直流调速系统参数及反馈环节测定方法。

二．实验内容1．测定晶闸管直流调速系统主电路电阻R2．测定晶闸管直流调速系统主电路电感L3．测定直流电动机的飞轮惯量GD24．测定晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数T d5．测定直流电动机电势常数C e和转矩常数C M6．测定晶闸管直流调速系统机电时间常数T M三．实验系统组成和工作原理晶闸管直流调速系统由三相调压器，晶闸管整流调速装置，平波电抗器，电动机——发电机组等组成。

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

四．实验设备及仪器1．教学实验台主控制屏。

2．NMCL—33组件3．NMEL—03组件4．电机导轨及测速发电机（或光电编码器）5．直流电动机M036．双踪示波器7．万用表五．注意事项1．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。

2．为防止电枢过大电流冲击，每次增加U g须缓慢，且每次起动电动机前给定电位器应调回零位，以防过流。

3．电机堵转时，大电流测量的时间要短，以防电机过热。

六．实验方法1．电枢回路电阻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和整流装置的内阻R n，即R=R a+R L+R n为测出晶闸管整流装置的电源内阻，可采用伏安比较法来测定电阻，其实验线路如图1-1所示。

晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验报告实验报告:晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定1.引言晶闸管直流调速系统是目前广泛应用于工业生产中的一种主要电力调速装置。

了解晶闸管直流调速系统的参数和环节特性对于系统的稳定运行和性能优化具有重要意义。

本实验旨在通过实验测定的方式获得晶闸管直流调速系统的参数和环节特性，并对其进行分析和评价。

2.实验设备和原理实验所使用的设备包括晶闸管直流调速系统、信号发生器、示波器等。

晶闸管直流调速系统由晶闸管单元、电机、测速装置和控制电路等组成。

系统的调速性能受到许多因素的影响，如比例增益、积分时间常数、微分时间常数等。

3.实验步骤3.1参数测定首先调节信号发生器产生脉冲信号，并连接至晶闸管控制器的脉冲控制口。

设置信号发生器的频率和幅度，记录下晶闸管控制器的输出电压和输出脉冲宽度。

通过改变信号发生器的频率和幅度，重复上述步骤，获得晶闸管控制器的不同输出电压和输出脉冲宽度。

3.2环节特性测定将信号发生器的正弦波信号连接至晶闸管控制器的控制口，设置不同频率的信号，并记录下晶闸管控制器的输出电压和输出电流。

通过改变信号发生器的频率，重复上述步骤，获得晶闸管控制器的不同输出电压和输出电流。

4.实验数据处理和结果分析通过实验测得的参数和环节特性数据，进行数据处理和结果分析，得出晶闸管直流调速系统的参数和环节特性。

参数包括比例增益、积分时间常数、微分时间常数等；环节特性包括传递函数、开环增益和相位等。

5.结果及讨论根据实验数据处理和结果分析，得出晶闸管直流调速系统的参数和环节特性。

分析系统的稳定性和性能优化的方法，如调节比例增益、积分时间常数和微分时间常数等参数的取值。

讨论实验结果的局限性和可能存在的误差。

6.结论通过实验测定和结果分析，得出晶闸管直流调速系统的参数和环节特性，并对系统的稳定性和性能优化提出了建议。

实验结果有助于理解晶闸管直流调速系统的工作原理和设计方法，为实际应用提供指导和参考。

实验一晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定一．实验目的1．了解MCL-II电机及控制教学实验台的结构及布线情况。

2．熟悉晶闸管直流调速系统的组成及其基本结构。

3．掌握晶闸管直流调速系统参数及反馈环节测定方法。

二．实验内容1．测定晶闸管直流调速系统主电路电阻R2．测定晶闸管直流调速系统主电路电感L3．测定直流电动机—直流发电机—测速发电机组（或光电编码器）的飞轮惯量GD24．测定晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数Td5．测定直流电动机电势常数Ce和转矩常数CM6．测定晶闸管直流调速系统机电时间常数TM7．测定晶闸管触发及整流装置特性Ud = f (Uct)8．测定测速发电机特性UTG = f (n)三．实验系统组成和工作原理晶闸管直流调速系统由三相调压器，晶闸管整流调速装置，平波电抗器，电动机——发电机组等组成。

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

四．实验设备及仪器1．电机导轨及测速发电机、直流发电机2．MCL—01挂箱3．MCL—02挂箱4．直流电动机M035．MEL—03三相可调电阻器(或自配滑线变阻器)6．双踪示波器7．万用表五．注意事项1．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。

2．为防止电枢过大电流冲击，每次增加Ug须缓慢，且每次起动电动机前给定电位器应调回零位，以防过流。

3．电机堵转时，大电流测量的时间要短，以防电机过热。

六．实验方法1．电枢回路电阻R的测定电枢回路的总电阻R包括电机的电枢电阻Ra，平波电抗器的直流电阻RL和整流装置的内阻Rn，即R=Ra+RL+Rn为测出晶闸管整流装置的电源内阻，可采用伏安比较法来测定电阻，其实验线路如图2-1所示。

将变阻器RP（可采用两只900Ω电阻并联）接入被测系统的主电路，并调节电阻负载至最大。