直流调速实验指导书
目录
直流调速实验主要内容 ..............................................................错误！未定义书签。 实验一 直流调速系统组成单元特性调试 ................................................................3
一．实验目的 .........................................................................................................3 二．实验所需挂件及附件 .....................................................................................3 三．实验内容及步骤 .............................................................................................3
1．闭环控制系统基本原理 ............................................................................3 2.比例调节器/比例积分调节器的调试： ......................................................3 3.主电路调试 ...................................................................................................4 4.速度检测与变换器的调试 ...........................................................................5 5.电流检测与过流保护器（FBC＋FA）的测试...........................................6 四．注意事项 .........................................................................................................6 五．实验报告 .........................................................................................................6 六．预习要求 .........................................................................................................6 实验二 直流闭环调速系统性能研究 ........................................................................7
一．实验目的 .........................................................................................................7 二．仪器设备 .........................................................................................................7 三．实验内容与步骤 .............................................................................................7
1．直流电动机开环调压调速系统的调试： ................................................7 2. 转速单闭环系统 .........................................................................................8 3. 电流单闭环系统 .........................................................................................9 四、思考题 .............................................................................................................9 五．注意事项 .......................................................................................................10 六．预习要求 .......................................................................................................10 实验三 直流调速综合 .............................................................................................. 11
一．实验目的 ....................................................................................................... 11 二．仪器设备 ....................................................................................................... 11 三．实验内容与步骤 ........................................................................................... 11
1. 电压单闭环系统 ....................................................................................... 11 2. 双闭环直流调速系统实验 .......................................................................12 四．思考/预习题 ..................................................................................................13
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实验前需要特别强调的：
1.“比较环节+控制器”如何与图1-1中比例、比例积分控制器相联系；为何设备DJK04挂箱上的调节器Ⅰ、调节器Ⅱ如此复杂。
2.比例-积分控制器调节时需注意饱和问题：比例系数不可太大、阶跃输入也不可太大、示波器扫描时间要调合适。
3.除给定输入电位器外，不要调面板其它电位器，调乱后闭环系统将很难调到工作稳定。
4.做闭环实验时，有些设备上的DJK04的电源开关应最后开启，否则二次开启时启动不起来（调节器上的电容应该放掉电）。
5.转速单闭环控制时，给定为负、速度反馈量应为正（保证移相控制电压Uct为正）；双闭环控制时，应把速度反馈量变为负！！！
6.给定输入一般应由小调大，并非输入越大输出转速越大，当移相控制电压Uct超过一定值时，三相全控整流输出将出现缺相现象。
7.调转速单闭环控制时，050308#（20061406）调节器Ⅰ的比例系数约为2、外接电容0.4μF
8.20061405#
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实验一 直流调速系统组成单元特性调试
一．实验目的
1．熟悉直流调速系统的组成及基本结构；
2．掌握调速系统各组成单元/环节特性测定与调试方法。
二．实验所需挂件及附件
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 型 号 DJK01 电源控制屏 DJK02 晶闸管主电路 DJK02-1三相晶闸管触发电路 DJK04 电机调速控制实验 I DJK08可调电阻、电容箱 DD03-3电机导轨﹑光码盘测速系统及数显转速表 DJ13-1 直流发电机 DJ15 直流并励电动机 D42 三相可调电阻 慢扫描示波器 万用表 备 注 该控制屏包含―三相电源输出‖等几个模块。 该挂件包含―触发电路‖、―正反桥功放‖等几个模块。 该挂件包含―给定‖、―调节器I‖、―调节器II‖、―转速变换‖、―电流反馈与过流保护‖、―电压隔离器‖等模块。 三．实验内容及步骤
1．比例调节器/比例积分调节器的调试； 2．直流电动机开环调压调速系统的调试； 3．速度检测与变换器的调试；
4．电流变换器与电流保护器的测试。
1．闭环控制系统基本原理
闭环（单闭环）控制系统基本原理如图1-1所示。其基本组成单元分别为检测与变送器、比较器、控制器、执行机构、受控对象。
给定量 － 检测变送 图1-1 （单）闭环控制系统基本原理
控制器 执行机构 受控对象 被控量
2.比例调节器/比例积分调节器的调试：
工程应用中，较为复杂的电气/电路系统都需要根据系统的具体结构和工作特点，将其各个环节（组成部分）分别调试好后，再进行系统的总体调试。就本实验装置而言，直流调速系统主要包括调节器、可控硅触发与整流装置、电流电压转速等信号的测量等环节。
电机控制实验台中ACR或ASR电路比较复杂，但在正常工作时，保护电路处于特定工作状态，则可以简化为1-2图示的简单电路。实质上就是比例调节器，或比例+积
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分调节器。
R71(Ufn)0R8C3R2-R3R60R71(Ufn)R8C30R3C1R60R12(Usr)R5R12(Usr)R2-OUTR5OUTC2R4+3(Usc)C2R4+0000比较－放大//缩小 比较-比例（放大缩小）比较比较－比例＋积分-比例+积分
Rf
UfnRf
Ufn + U sr+ UO UUO sr
将ACR或ASR中的积分电容两端用导线短接，即可使之变成比例（放大/缩小）环节。输入端接可调给定输入。给定阶跃输入分别为正和负（慢慢地从0调起，太大会饱和），用万用表或示波器检测描绘出输入-输出曲线（比例+积分环节只能用示波器），并与理论曲线进行比较。
（Ufn＋Usr） 输出UO（V） 0 6 12 图1-2 调节器电路原理图 问：测量比例+积分环节前，必须将电容两端短路，否则会出现什么情况，为什么？
3.主电路调试
本直流电机调速系统主电路为：可控硅触发电路＋功放电路（正桥）＋三相全控整流电路（＋直流电动机），如图1-3所示。控制信号通过―给定‖环节的输出直接作为控制输入接入―触发电路‖的Uct端，以调节三相全控整流输出，进而调节电机转速。发电机部分是作为直流电动机的模拟负载，滑线变阻器R阻值不可调得太小。
其中，功放每一组输出G1, K1; G2, K2; ……; G6, K6已经经过相应的开关连接到对应的可控硅VT1、VT2……VT6的门极与阴极上，操作时只需拨通相应的开关即可，无需另行接入。Ulf端必须接地！！！
调节给定输出的大小，观察直流电动机工作状态。
注意：直流电动机不可在无励磁电源情况下工作，故调试中必须先接通励磁电源，最后关励磁电源（可以将励磁电源开关保持在“开”的位置）。以后的实验同样要求如此。
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三相全控整流
200mH
平波电抗器
图1-3 直流调速系统主电路示意图
转速（r/min） (实测的最大值) 1200
给定Uct（V） 4.速度检测与变换器的调试
按图1-4接好速度检测与变换器（FBS）。
三相电源 2 电流反馈 与过流保护 Uct 11 给定 1 触发电路 正桥功放 Ulf 三相全控整流 电动机
M 3 FBS 1 转速 2 变换 FBS 测速发电机 + 转速 TG R - 显示 A I1 G 励磁 电源 发电机
图1-4 调压调速系统原理图
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