电力拖动自动控制完整系统实验

1 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UTG＝f（n）； 三、实验所需挂件及附件 序号 型号 备注 1 DJK01 电源控制屏 该控制屏包含“三相电源输出”，“励磁电源”、

“电感”等几个模块。 2 DJK02 晶闸管主电路 该挂件包含“晶闸管”、触发电路等几个模块。

3 DJK04 电机调速控制实验Ⅰ 该挂件包含“给定”、速度调节器、电流调节器、

电流反馈与过流保护、速度变换等几个模块。 4 D42可调电阻箱 5 DD03-3电机导轨、光码盘测速系统及数显转速表

6 DJ13－1直流发电机 7 DJ15直流电动机 8 万用表 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UTG，电动机的转速n，即可得到测速发电机特性UTG＝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 2

用公式Ks＝UgUd求得。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。

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、UTG、Ud、n的数值若干组，即可描绘出特性曲线Ud＝f（Ug）及UTG＝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。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。

六、数据记录与处理 将数据记录于下表，并绘出Ud＝f（Ug）、UTG＝f（n）、Ks＝f(Ug)三条曲线；

序号 项目 1 2 3 4 5 6 7 8

Ug(Uct) (V) Ud (V) n (rpm) UTG

(v)

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UTG、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 序号 型号 备注

1 DJK01 电源控制屏 该控制屏包含“三相电源输出”，“励磁电源”、“电感”等几个模块。 2 DJK04 电机调速控制实验Ⅰ 该挂件包含“给定”、速度调节器、电流 3

调节器、电流反馈与过流保护、速度变换等几个模块。 3 数字存储示波器 4 万用表

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。残骛

楼諍锩瀨濟溆塹籟。 各单元原理图如下：

速度调节器原理图 4

电流调节器原理图

零电平检测单元原理图 转矩极性鉴别单元原理图 转矩极性鉴别输入输出特性 零电平检测输入输出特性 5

速度变换单元 反号器原理图 电压给定原理图 6

电流反馈与过流保护原理图 五、实验方法与步骤 将DJDK04挂件的十芯电源线与控制屏连接，打开电源，即可开始实验。 1、速度调节器的调试； （1）调节器调零 将DJDK04中的“速度调节器”单元的所有输入端（1、2、3脚）接地，用导线将“5”、“6” 脚短接，使“速度调节器”成为P（比例）调节器，调节面板上的调零电位器RP1，用万用表的毫伏档（若无，用0.25V档）测量速度调节器“6”端的输出，使调节器的输出电压尽可能接近于零。酽锕极額閉镇桧猪

訣锥。 （2）调整输出正、负限幅值 把“5”、“6”短接线去掉，使调节器成为PI（比例积分）调节器，然后将DJDK04的给定输出端Ug接到速度调节器的“3”端，当加一定的正给定时，调整负限幅电位器RP3，观察输出电压的变化，当调节器输入端加负给定时，调整正限幅电位器RP2，观察调节器输出正电压的变化；彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。

（3）测定输入输出特性 再将反馈网络中的电容短接（将“5”、“6”端短接），使速度调节器成为P（比例）调节器，在调节器的输入端分别逐渐加入正、负电压测出相应的电压，直至输出达到限幅值，并画出曲线。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋

薔。 （4）观察PI特性 拆除“5”、“6”短接线，突加给定电压，用慢扫描示波器观察输出电压的变化规律。 2电流调节器的调节 （1）调节器调零 将DJDK04中的“电流调节器”单元的所有输入端（1～7脚）接地，用导线将“9”、“10” 脚短接，使“电流调节器”成为P（比例）调节器，调节面板上的调零电位器RP4，用万用表的毫伏档（若无，用0.25V档）测量速度调节器“10”端的输出，使调节器的输出电压尽可能接近于零。厦礴恳蹒骈時盡继

價骚。 （2）调整输出正、负限幅值 把“9”、“10”短接线去掉，使调节器成为PI（比例积分）调节器，然后将DJDK04的给定输出端Ug接到电流调节器的“4”端，当加一定的正给定时，调整负限幅电位器RP2，观察输出电压的变化，当调节器输入端加负给定时，调整正限幅电位器RP1，观察调节器输出正电压的变化；茕桢广鳓鯡选块网羈泪。

（3）测定输入输出特性 再将反馈网络中的电容短接（将“9”、“10”端短接），使速度调节器成为P（比例）调节器，在调节器的输入端分别逐渐加入正、负电压测出相应的电压，直至输出达到限幅值，并画出曲线。鹅娅尽損鹌惨歷茏

鴛賴。 7

（4）观察PI特性 拆除“9”、“10”短接线，突加给定电压，用慢扫描示波器观察输出电压的变化规律。 3、“零电平检测”单元的调试 测定“零电平检测”单元的环宽，要求其环宽为0.4～0.6V；调节RP1，使回环沿纵坐标右侧偏离0.2V，即环从0.4到0.6V。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。 “零电平检测”单元的具体调试方法 （1）调节给定Ug，使“零电平检测”单元的“1”脚约加0.6V电压，调节电位器RP1，恰好使“2”端输出从“1”跃变为“0”。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。

（2）慢慢减小给定，当“零电平检测”的“2”端从“0”跃变为“1”时，检测“零电平检测”的“1”端应为0.2V左右，否则应调整电位器。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。

（3）根据测得的数据，画出“零电平检测”单元的输入输出特性（回环） 4、“转矩极性鉴别”单元的调试 测定“转矩极性鉴别”单元的环宽，要求环宽为0.4～0.6V，记录高电平值，调节单元中的RP1使特性满足要求。“转矩极性鉴别”要求的环宽从－0.25到0.25V。铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。

“转矩极性鉴别”单元的具体调试方法 （1）调节给定Ug，使“转矩极性鉴别”的“1”脚得到约0.25V电压，调节电位器RP1，恰好使“2”端从“高电平”跃变为“低电平”。擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。

（2）调节负给定从0V调起，当转矩极性鉴别器的“2”从“低电平”跃变为“高电平”时，检测转矩极性鉴别器的“1”端应为－0.25V左右，否则应调整电位器，使“2”端电平变化时，“1”端的输入正、负电压的绝对值基本相等。贓熱俣阃歲

匱阊邺镓騷。 5、反号器的调试 测定输入输出比例，输入端加入＋5V电压，调节RP1使输出端输出为－5V。 六、实验报告 1、画出“速度调节器”、“电流调节器”、“零电平检测”、“转矩极性鉴别”的输入输出特性曲线。 2、简述各控制单元的调试要点。

实验三 转速单闭环不可逆直流调速系统实验 一、实验目的 1、了解单闭环直流调速系统的原理组成及个主要部件的原理； 2、掌握晶闸管直流调速系统的基本特性； 3、认识闭环反馈控制系统的基本特性。

二、实验内容 1、Uct不变时直流电动机开环特性的测定； 2、转速单闭环直流调速系统特性的测定。 三、实验所需挂件及附件 序号 型号 备注

1 DJK01 电源控制屏

该控制屏包含“三相电源输出”，“励磁电源”、

“电感”等几个模块。 2 DJK02 晶闸管主电路 该挂件包含“晶闸管”、触发电路等几个模块。

3 DJK04 电机调速控制实验Ⅰ 该挂件包含“给定”、速度调节器、电流调节器、电流反馈与过流保护、速度变换等几个模块。

4 DD03-3电机导轨、光码盘测速系统及数显转速表