入端。
（U-E）/Ra=U/Ra，② 由于直流电动机起动时，转速n=0，导致反电势E=0，这样电机电枢电流Ia=而Ra一般很小，会造成直流电动机起动时电流过大（十几倍～几十倍额定电流）而烧坏电机和元件，因此必须设置限流环节。
，它与由稳压管V1给出在图2-2中，由电位器RP17分压输出的为电流截止负反馈电压（UIm1）
阈值电压（Uv1）进行比较，当主电路电流过大，UIm1＞Uv1时，稳压管击穿导通，它将使图1-1中的V4导通，而V4的导通将对电容C1构成分流旁路，使电容（充电）电压U C1上升减缓，从而延长U C1到达BT管峰值的时间，即延迟触发脉冲产生的时刻，亦即增大控制角α，减小导通角θ，使整流输出电压减小，输出电流减小，从而起到限制电流过大的作用。调节电位器RP17，通常整定使Im1=。 （1.2~1.5）IN（IN为额定电流）
③ 在工业上，有时为更可靠地防止电流过过大，还增设其他过电流保护环节，如在图2-2中，，它将使图2-2中的经电位器RP18分压输出的UIm2，当电流过大，UIm2＞UV2（稳压管V2阈值电压）
三极管T1导通，使继电器KA吸合。而KA吸合，将使接触器KM失电，使串联在主电路中的KM常开触电断开，从而切断主电路的供电电源，起到可靠的过电流保护作用。
在整定时，通常使过电流动作电流Im2大
ωtuФα（如整定使Im2=1.5IN，Im1=1.2IN）。 于截止电流Im1
④ 由图2-2还可见，要使直流调速系统得电运行，首先要按启动按钮SB2，使KM吸合、并自锁。SB1为停车按钮。由KM构成的电路除作过电流保护外，还兼作零压保护（即断电后必须重新启动）。
⑤ 调试时一般首先对控制回路各单元进行分部调试，如检查电源、元件电压的波形与
控制极脉冲ugVT2上电压VT1上电压θ反压ωt导通反压ωt导通幅值、触发电路各点电压波形与幅值、脉冲的
ωt波形和移相以及放大器等单元是否正常。
启动后，用示波器观察晶闸管元件上的电
压波形，电动机电枢电压和电枢电流波形。 图2-4 晶闸管元件上的电压波形
元件上的波形见图2-4。电枢电压和电流的波形在电流断续和连续时是不同的。电流断续时的波形参见图2-5。
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在未触发时，由于电动机已在运转，电枢电压即为电枢感生电动势E。当 触发导通后，这时电动机电枢电压即为电源正弦电压波形。从电枢内部可以分析，即为电源正弦电压波形。从电枢内部可以分析，它由电阻压降idR克服漏磁感生电势
diddi
及主磁通产生的感生电势E三部分组成，即：ud=idR+Ld+E，其中idR波形与dtdtdi
id同，Ld波形与id的斜率成正比，E基本为恒量（有些小波动）。三者的叠加即为电枢电压波形。
dt
的电压L
当电枢电流连续时，同理，当触发导通后，电枢电压即为电源正弦电压波形。当电压达到零点后，由于平波电抗器和电枢漏磁电感产生的感生电势（L
did
）较大，它将克服反电势E，使电流继dt
续流通。此电流通过续流二极管（VD11）产生-0.7V左右的压降，其极性与原电枢电压此时Ud=0.7V。电压波形和电流波形见图2-6
触a)发脉冲触发a)脉冲ωtωtidRb)(id)ωtidRb)(id)VT1VDVDVT2VDωtc)dLdidtLc)ωtdiddtωtEd)Ed)ωtududωte)Ee)ωt续流续流-0.7Vωt ud=idR+L
diddi
+E ud=idR+Ld+E dtdt
图2-5 电枢电流断续时电流与电压波形 图2-6 续流二极管使电枢电流连续时电流与电压波形
三. 实验设备
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1. 亚龙YL-209实验装置单元1和单元2；
2. 它励直流电动机参数如下：额定功率PN=120W，电枢电压UN=110V，电枢电流IN=1.25A，励磁电压UL=110V，励磁电流UL=0.26A，额定转速nN=1000r/min。
3. 测速、测矩、测功机及测量仪，具有转速n（r/min）、转矩T（mN.m）及机械功率P（W）显。（接线见附录） 示（三位半显示），并有测速电压Un，输出（10V左右可调）
用变阻器即可改变测功机的输出电流，改变加载转矩。测功机输出最大电流为2.0A。（在实验中，最大电流取1.5A）。
4. 万用表 5. 双踪示波器 6. 变阻器
四. 实验内容与实验步骤
1. 连接单元1、单元2和电机机组的连线，组成如图2-3所示的直流调速系统。
连线时，请注意：主电路输入接120V交流电。①Us、Ufv与Ufi的极性不要接错。②图2-3中Ld采用单元一中的电抗器Ld。③图2-3中为永磁式直流电动机，若为他励电动机，则由可调直流电源将励磁电压UF调至110V，并保持恒量。 2. 将给定电位器RP2调至最低点。
3. 先以变阻器取代电动机，并使阻值为最大，然后按启动按钮SB2启动调速电路。调节Us及变阻器，使主电路电流Id=1.2IN=1.2×1.2≈1.4A，调节RP3，使V4由截止变为导通状态。
4. 拔去UIm1连线，继续调节Us及变阻器，使主电路电流Id=1.5IN=1.5×1.2=1.8A，调节RP4，使KA刚好动作。
5. 整定RP0与RP1，使RP2的输出在0.5V～8.0V之间变化。在整定参数时，通常使额定值时，RP2输出Us＝8.0V。在电机在额定电压Ud＝110V，运转时，调节RP16，使Ufv ≈7V（略小于Us），同时，观察Ufi对机调节RP15，使Ufi＝0，待实验后，电机已正常运转，再逐渐加大Ufi （0.2V～0.5V）械特性硬度的影响。
6. 将Us调至最低，并以电动机取代变阻器，然后逐渐增大Us，使电动机旋转。
7. 空载时，调节Us，使电动机两端平均电压分别为110V、90V、70V、50V，测量此时电机的转速数值以及电压与电流波形。
直流调速系统的空载特性
Ud
Id（Α）
n（r/min）
电压Ud波形
电流Id波形
110V
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90V 70V 50V 8. 直流调速系统的开环机械特性
除电流截止负反馈和过电流保护环节外，除去电压负反馈和电流正反馈环节，使系统处于开环（1V左右），使Ud=110V，然后控制状态。将Us调至零，首先调节Us（因除去反馈量，Us值很小）
、0.4A、0.6A、逐渐加大机械负载。调节测功机电流，使电动机电流Id分别为空载电流（0.25A左右）0.8A、1.0A、1.2A，并记录对应的电动机转矩T及转速n。
直流调速系统的开环机械特性
0.25 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 Ia（Α） T（mN.m） n（r/min）
9. 直流调速系统的机械特性
加上电压负反馈环节，重复上面的实验。具有电压负反馈直流调速系统的机械特性。
0.25 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 Ia（Α） T（mN.m） n（r/min）
10. 增加电流正反馈环节（即增加适当的扰动顺馈补偿），重复上面的实验。 具有电压负反馈和电流正反馈的直流调速系统的机械特性。
0.25 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 Ia（A） T（mN.m） n（r/min）
五. 实验时应注意的问题
1. 本实验由三个单元构成，连接很容易出错，尤其极性容易搞错，因此连线时，要认定一 个起始端，逐个向下连接，并注意它们的极性是否符合要求。
2. 由于调速系统很容易形成振荡，因此加反馈量时，负反馈量可调大些（但不可超过给定值），正补偿量则先调小些，，然后再增加。正补偿量过大，可能导致系统振荡。
3. 增加机械负载时，先使测功机输出开路，然后将变阻器调至最大值，再接上变阻器。
六. 实验报告要求
1. 画出半控桥式整流电路电动机负载时的电压、电流波形。
2. 画出晶闸管直流调速系统的开环机械特性［n=f（TL）及n=f（Ia）］曲线，并说明形成很软的
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机械特性的主要原因
1. 画出具有电压负反馈的晶闸管直流调速系统的机械特性［n=f（TL）及n=f（Ia）］。
2. 画出具有电压负反馈和电流正反馈的晶闸管直流调速系统的机械特性曲线［n=f（TL）及n=f（Ia）］，并分析研究调节反馈量及补偿量对机械特性的影响。
七. 扩展实验（由学生自己确定线路组合）
由于电动机机组有转速模拟量Un输出，因此可采用转速负反馈环节，来取代电压负反馈及电流正反馈环节。并重做上述实验。并对比这两种反馈式的优缺点。由于测速发电机在转速1500r╱min时，输出电压Un为20V左右，因此作反馈量时，调节测速仪上的电位器，使Ufn＝7V左右。
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