生产实习实验报告 （交直流调速、PLC）
牛少雄 李子康 张振宇 115212 115362 115326 096026 同组人：于潮
实验三 不可逆单闭环直流调速系统静特性的研究
一．实验目的
1．研究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 1-7。 四．实验设备及仪表
1．教学实验台主控制屏。 2．NMCL—33 组件 3．NMEL—03 组件 4．NMCL—18 组件 5．电机导轨及测速发电机（或光电编码器）、直流发电机 M01 6．直流电动机 M03 7．双踪示波器 8．万用表 五．注意事项
1．直流电动机工作前，必须先加上直流激磁。 2．接入 ASR 构成转速负反馈时，为了防止振荡，可预先把 ASR 的 RP3 电位器逆时针旋到底， 使调节器放大倍数小，同时，ASR 的“5”、“6”端接入可调电容（预置 7μF）。 3．测取静特性时，须注意主电路电流不许超过电机的额定值（1A）。 4．三相主电源连线时需注意，不可换错相序。 5．系统开环连接时，不允许突加给定信号 Ug起动电机。 6．改变接线时，必须先按下主控制屏总电源开关的“断开”红色按钮，同时使系统的给定为零。 7．双踪示波器的两个探头地线通过示波器外壳短接，故在使用时，必须使两探头的地线同电位 （只用一根地线即可），以免造成短路事故。 六．实验内容
1．移相触发电路的调试（主电路未通电） （a）用示波器观察 NMCL—33 的双脉冲观察孔，应有双脉冲，且间隔均匀，幅值相同；观察 每个晶闸管的控制极、阴极电压波形，应有幅值为 1V～2V 的双脉冲。
（b）触发电路输出脉冲应在 30°～90°范围内可调。可通过对偏移电压调节单位器及 ASR 输出 电压的调整实现。例如：使 ASR 输出为 0V，调节偏移电压，实现 α=90°；再保持偏移电压不变， 调节 ASR 的限幅电位器 RP1，使 α=30°。
2．求取调速系统在无转速负反馈时的开环工作机械特性。 a．断开 ASR 的“3”至 Uct的连接线，G（给定）直接加至 Uct，且 Ug调至零，直流电机励磁电 源开关闭合。 b．NMCL-32 的“三相交流电源”开关拨向“直流调速”。合上主电源，即按下主控制屏绿色“闭 合”开关按钮，这时候主控制屏 U、V、W 端有电压输出。 c．调节给定电压 Ug，使直流电机空载转速 n0=1500 转/分，调节直流发电机负载电阻，在空载 至额定负载的范围内测取 7～8 点，读取整流装置输出电压 Ud，输出电流 id以及被测电动机转速 n。 id（A） 0.118 Ud（V） 191 n（r/min） 1500 0.212 180 1390 0.305 178 1345 0.444 175 1300 0.683 169 1223 0.812 167 1176 0.914 165 1152 1 163 1113
3．带转速负反馈 有静差工作的系统静 特性 a．断开 G（给定） 和Uct的连接线，ASR 的输出接至 Uct，把 ASR 的“5”、“6”点短 接。 b．合上主控制屏 的绿色按钮开关。 c．调节给定电压 Ug 至 2V，调整转速 变换器 RP 电位器， 使被测电动机空载转 速 n0=1500 转/分，调 节 ASR 的调节电容 以及反馈电位器 RP3，使电机稳定运 行。 调节直流发电机
负载电阻，在空载至
额定负载范围内测取 7～8 点，读取 Ud、id、n。 id（A） 0.113 Ud（V） 194 n（r/min） 1500 0.215 192 1472 0.328 193 1458 0.442 195 1445 0.523 196 1437 0.644 196 1426 0.752 197 1415 0.875 198 1400 1 199 1387 4．测取调速系统在带转速负反馈时的无静差闭环工作的静特性 a．断开 ASR 的“5”、“6”短接线，“5”、“6”端接可调电容，可预置 7μF，使 ASR 成为 PI（比例 —积分）调节器。 b．调节给定电压 Ug，使电机空载转速 n0=1500 转/分。在额定至空载范围内测取 7～8 个点。 id（A） 0.114 Ud（V） 192 n（r/min） 1500 0.265 196 1496 0.387 200 1494 0.504 202 1494 0.623 205 1493 0.772 208 1492 0.892 211 1490 1 213 1490 七．实验报告 绘制实验所得静特性，并进行分析、比较。
开环无反馈，静差率最大；比例控制的直流调速系统可以获得比开环调速系统硬得多的稳态特性，从而在保证一定静差率的要求下，能够提高调速范围；比例积分控制综合了比例控制和积分控制两种规律的优点，比例部分能迅速响应控制作用，积分部分则最终消除稳态偏差。 八．思考题
1．系统在开环、有静差闭环与无静差闭环工作时，速度调节器 ASR 各工作在什么状态？实验 时应如何接线？
开环时，ASR不用接入控制回路，给定信号直接作为脉冲移相控制器的输入，此时ASR工作于闲置状态。
有静差闭环时，ASR相当于一个比例调节器，工作于放大状态。实验时按图4-7连线，同时短接“5”、“6”两点。
无静差闭环时，ASR相当于一个比例积分调节器，工作于不饱和状态。实验时按图4-7连线，同时“5”、“6”两点间接电容。
2．要得到相同的空载转速 n0，亦即要得到整流装置相同的输出电压 U，对于有反馈与无反馈 调速系统哪个情况下给定电压要大些？为什么？ 有反馈时给定电压要大些。 无反馈时： *KAUnop n0op?Ke有反馈时： *KAUncl n0cl? 令
n0op?n0cl，则
U*nclKe(1?K)*?(1?K)Unop K>0，则
**Uncl?Unop
3．在有转速负反馈的调速系统中，为得到相同的空载转速 n0，转速反馈的强度对 Ug有什么影 响？为什么？
转速反馈的强度越强，给定电压Ug就越大。 由
*n0?KAUg/Ke(1?K)和
K?KpKs?/Ke，得：当转速反馈强度?增大，K就增
大，为了使
no不变，给定电压Ug必须增大。
4．如何确定转速反馈的极性与把转速反馈正确地接入系统中？又如何调节转速反馈的强度，在 线路中调节什么元件能实现？
因转速调节器ASR的输入、输出端符号相反，欲使输出为正，则输入
?U?Ug?Un需为负。故给定电压Ug采用负给定的形式，而Un则从FBS的“3”直接接到ASR的“1”。 利用转速变换器FBS可以调节转速反馈的强度，具体到线路中通过调节电位器RP来实现。 九、实验感想
通过这次实验，对电力拖动制动控制系统有了一个全面的认识，加深了对课本知识的理解。在实践中，提高了我们的动手能力，在没有做实验以前，我们只是掌握了理论知识。这次实验，总的来说有很大的收获。
实验五 水塔水位的模拟控制
用PLC构成水塔水位控制系统。
SB1SB2一．实验目的
L1L2二．实验内容
1．控制要求
SB3SB4