【2017年整理】《电力拖动自动控制系统》.doc

实验一 电压单闭环不可逆直流调速系统实验 一、实训目的 (1) 了解电压单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) 掌握晶闸管直流调速系统的一般调试过程、调试步骤、方法及参数的整定。 (3) 提高对系统分析及故障分析处理的能力。 二、实训所需挂件及附件 序号 型 号 备 注 1 MEC01 电源控制屏 该控制屏包含“三相电源输出”等模块 2 PAC10 晶闸管及电抗器组件 3 PAC13 三相785触发电路组件 该挂箱包含“触发电路”、“正、反桥功放”等模块 4 PC31调速控制组件I 该挂件包含“调节器Ⅰ、Ⅱ”、“电压隔离器”、“电流反馈与过流保护”等几个模块 0～ 6 MEC42 可调电阻器 DD03-11电机导轨﹑光码盘测速系统 DJ23校正直流测功机 DJ15 直流并励电动机 慢扫描示波器 自备 万用表 自备 图6-1 电压单闭环系统原理图（Ld=200mH，R=1980Ω） 在电压单闭环中，将反映电压变化的电压隔离器输出电压信号作为反馈信号加到“电压调节器”（用调节器Ⅱ作为电压调节器）的输入端，与“给定”的电压相比较，经放大后，得到移相控制电压Uct，控制整流桥的“触发电路”，改变“三相全控整流”的电压输出，从而构成了电压负反馈闭环系统。电机的最高转速也由电压调节器的输出限幅所决定。调节器若采用P(比例)调节，对阶跃输入有稳态误差，要消除该误差将调节器换成PI(比例积分)调节。当“给定”恒定时，闭环系统对电枢电压变化起到了抑制作用，当电机负载或电源电压波动时，电机的电枢电压能稳定在一定的范围内变化。 在本实训中，PAC31上的“调节器Ⅱ”作为“电压调节器”使用。 四、实训内容 (1) PAC31上各基本单元的调试。 (2) Uct不变时直流电动机开环特性的测定。 (3) Ud不变时直流电动机开环特性的测定。 (4) 电压单闭环直流调速系统的机械特性。 五、实训方法 (1) 系统的故障设置与分析请参考第二章相关内容。 () PAC10和PAC13上的“触发电路”调试 (3) Uct不变时的直流电机开环外特性的测定 ① 按图6-1接线(电压调节器先不接，Ug直接接Uct），PAC13上的移相控制电压Uct由PAC09A上的“给定”输出Ug直接接入，直流发电机接负载电阻R，将正给定的输出调到零。 ② 先闭合励磁电源开关，按下MEC01上面的启动按钮，使主电路输出三相交流电源(线电压为220V)，然后从零开始逐渐增加“给定”电压Ug，使电动机慢慢启动并使转速n达到1200r/min。 ③ 改变负载电阻R的阻值，使电动机的电枢电流从空载直至额定电流Ied.即可测出在Uct不变时的直流电动机开环外特性n=f(Id),测量并记录数据于下表： n(r/min) Id(A) (4) Ud不变时直流电机开环外特性的测定 ① 控制电压Uct由PAC09A的“给定”Ug直接接入，直流发电机接负载电阻R，将正给定的输出调到零。 ② 按下MEC01控制屏启动按钮，然后从零开始逐渐增加给定电压Ug，使电动机启动并达到1200r/min. ③ 改变负载电阻R，使电动机的电枢电流从空载直至Ied。用电压表监视三相全控整流输出的直流电压Ud，在实训中始终保持Ud不变（通过不断的调节PAC09A上的“给定”电压Ug来实现），测出在Ud不变时直流电动机的开环外特性n=f(Id)，并记录于下表： n(r/min) Id(A) (5) 基本单元部件调试 ① 移相控制电压Uct调节范围的确定 直接将PAC09A“给定”电压Ug接入PAC13移相控制电压Uct的输入端，“三相全控整流”输出接电阻负载R，用示波器观察Ud的波形。当正给定电压Ug由零调大时，Ud将随给定电压的增大而增大，当Ug超过某一数值Ug＇时，Ud的波形会出现缺相的现象，这时Ud反而随Ug的增大而减小。一般可确定移相控制电压的最大允许值Uctmax=0.9Ug＇，即Ug的允许调节范围为0～Uctmax。如果我们把给定输出限幅定为Uctmax的话，则“三相全控整流”输出范围就被限定，不会工作到极限值状态，保证六个晶闸管可靠工作。记录Ug＇于下表中： Ug＇（V） Uctmax=0.9Ug＇（V） 将给定退到零，再按停止按钮切断电源。 ② 调节器的调零 将PAC31中“调节器Ⅱ”所有输入端接地，再将RP1电位器顺时针旋到底，用导线将“11”、“12”短接，使“调节器Ⅱ”成为P (比例)调