4晶闸管直流调速系统

4 -1 晶闸管直流调速系统主要单元调试

一、实验目的

1.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。

2.掌握直流调速系统主要单元部件的调试步骤和方法。

二、实验内容

1.调节器的调试

2.电平检测器的调试

3.反号器的调试

4.逻辑控制器的调试

三、实验设备及仪器

1 . DKSZ 一l 型实验装置主控制屏DK01

2 ． DK02 、DK03、DK04挂箱

3 ．二踪扫描示波器

4 ．万用电表

四、实验方法

实验中所用的各控制单元的原理图见第二章有关内容。

1 ．调节器（AsR 、ACR ）的调试

合上低压直流电源开关，观察各指示灯指示是否正常。

( l ）调零.将调节器输入端接地，把串联反馈网络中的电容短接，使调节器变为P调节器，再调节面板上的调零电位器，使调节器的输出为零。

( 2 ）调整输出正、负限幅值. 将反馈电容短接线去掉，使调节器变为PI 调节器，加入一定的输入电压，调整正、负限幅电位器，使输出正负最大值为所需的数值。

( 3 ）测定输入输出特性.向调节器输入端逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，并画出曲线。

( 4 ）观察PI 特性.突加给定电压UG，用示波器观察输出电压的变化规律，改变调节器的放大倍数及反馈电容，观察输出电压的变化。反馈电容由外接电容箱改变数值。 2 ．电平检测器的调试

1）测定转矩极性鉴别器DPT的环宽，要求环宽为0.4-0.6V，记录高

电平值，调节RP1使环宽对称纵坐标。

2）测定零电流检测器DPZ的环宽，要求环宽也为0.4-0.6V，调节RP1

使回环向纵坐标右侧偏离0.1-0.2V。

3）按测得数据，画出两个电平检测器的回环。

3 ．反号器（AR）的调试

( l )调零

（2）测定输入输出比例．调节RP2使USC=-U Sr 。

4．逻辑控制器（DLC ）的调试

（1）测试逻辑功能，列出真值表，真值表应符合下表

（2）调试时的阶跃信号可从给定器和低压直流电源输出端得到。可

按下图进行连线测试。

逻辑控制器调试连线图

五、实验报告

1 ．画各控制单元的调试连线图。

2 ．简述各控制单元的调试要点。

4 -2单闭环晶闸管不可逆直流调速系统

一、实验目的

1 ．了解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 ．熟悉DKSZ--1型电机控制系统实验装置主控制屏DK01的结构及调试方法。 3 。单闭环不可逆直流调速系统的调试步骤，方法及参数的整定。

二、实验内容

1 ．主控制屏DK01 的调试

2 ．各控制单元调试

3 ．测定电流反馈系数β，转速反馈系数α ，整定电流保护动作电流值。

4．测定开环机械特性及高低速时完整的系统闭环静特性n = f ( Id ）。 5 ．闭环控制特性n＝f ( Ug ）的测定。

6 ．观察、记录系统动态波形。

三、实验系统组成及工作原理

单闭环晶闸管不可逆直流调速系统主要由转速调节器组成，实验系统的组成如图4 一9 所示。

系统工作时，先给电动机加励磁，改变给定电压Ug 的大小即可方便地改变电机的转速。ASR 为有限幅环节，利用ASR 的输出限幅可达到限制起动电流的目的。

当加入给定Ug 后，ASR 即饱和输出，使电动机以限定的最大起动电流加速起动，直到电机转速达到给定转速（即Ug＝Ufa。），并出现超调后，ASR 退出饱和，最后稳定运行在略低于给定转速的数值上。

四、实验设备及仪器

1.主控制屏DK01

2 ．直流电动机一直流发电机一测速发电机组

3 .DK02 、DK03 挂箱

4 ．滑线电拜且器

5 . DK15 电容挂箱

6 ．二踪示波器

7.万用电表

五、实验方法

1 ．主控制屏调试及开关设置

( l ）打开总电源开关，观察各指示灯与电压表指示是否正常。

( 2 ）将主控制屏电源板（右侧面板）上的“调速电源选择开关”拔至“直流调速”档。“触发电路脉冲指示”应显示“窄’, ; “II桥工作状态指示”应显示“其它”．如不满足这个要求，则可打开主控制屏的后盖，拨动触发装置板GT 及II组脉冲放大器板AP2 上的钮子开关，使之符合上述要求。

( 3 ）触发电路的调试 用示波器观察触发电路单脉冲、双脉冲是否正常，观察三相的锯齿波并调整a、b、c‘三相的锯齿波斜率，调节电位器，使三相锯齿波斜率尽可能一致。观察6 个触发脉冲，应使其间隔均匀，相互间隔60 。

(4） 将给定器输出Ug直接接至触发电路控制电压Uct处，调节偏移电压Ub , ，使Uct=0时，a = 90度 。

( 5 ）将面板上的U blf端按地，将I组触发脉冲的六个开关拨至“接通”,观察正桥 VT1—VT6晶闸管的触发脉冲是否正常。将U blf悬空，U blr 接地,可

观察反桥VT1 一VT6 晶闸管的触发脉冲。

2 单闭环调速系统调试原则

（ l ）先部件、后系统。即先将各单元的特性调好，然后才能组成系统。 ( 2 ）先开环、后闭环，即先使系统能正常开环运行，然后在确定转速均为负反馈时组成闭环系统。

3 ．开环外特险的测定

( 1 ）控制电压Uct 由给定器直接接入，直流发电机接负载电阻RG。。 ( 2 ）逐渐增加给定电压Ug ，使电机起动，升速，调节Ug和RG ，使电动机电流Id =Ied ,转速n = ned

( 3 ）改变负载电阻RG, 即可测出系统的开环外特性n = f ( Id ）。 4 ．单元部件调试

方法与 §4-2 相同。

5 ．系统调试

将U blf 接地，U blr 悬空，即仅使用I组桥VTI 一VT6 六个晶闸管。 ( 1 ）速度环调试

电动机加额定励磁

A) ACR 接成PI 调节器并接入系统，ASR 不接，速度开环，Ug 作为ACR 输入给定，逐渐加负给定Ug，当转速n = 1500r／min 时，调节DK03 的挂箱上FBS 的速度反馈电位器RP1 ，使速度反馈电压Ufa。为一6V 左右，计算速度反馈系数a = Ufn / n

b）速度反馈极性判断使系统开环，加Ug 使电机旋转，然后接入速度负反馈，如转速升高则极性有误，如转速下降则极性正确。按要求接对极性。 6 ．系统特性测试

将ASR均接成PI调节器接入系统，形成单闭环不可逆系统。

( l ）机械特性n = f ( Id ）的测定

a ）调节转速给定电压Ug及发电机负载电阻RG ，使Id =Ied，n=ned 改变负载电阻即可测出系统静特性曲线n = f ( Id ）。

b ）降低Ug ，使Id = Ied ，分别测试n = 1000r／min , = 500r／min 时的静特性曲线。 ( 2 ）闭环控制特性n = f ( Ug ）的测定

调节Ug 及RG ，使Id = Ied，n=ned,逐渐降低Ug，记录Ug和n ，即可测出闭环控制n = f ( Ug ）。

7 . 系统动态波形的观察

用示波器观察动态波形，在不同的调节器参数下，观察、记录下列动态波形： ( l ）突加给定Ug起动时电动机电枢电流波形和转速波形。

( 2 ）突加额定负载时电动机电枢电流波形和转速波形。

( 3 ）突降负载（20% Ied >或=100% Ied）时电动机电枢电流和转速波形。

六、实验报告

1 ．根据实验数据，画出闭环控制特性曲线n = f (Ug）。

2 ．根据实验数据，画出高、中、低速时的闭环机械特性n），并分别计算静差率。

3 ．根据实验数据，画出系统开环机械特性n = f ( Id ) ，计算静差率，并与

闭环机械特性进行比较。

4 ．分析由光线示波器记录下来的动态波形。

七、注意事项

1 ．二踪示波器的两个探头的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。

2 ．系统开环运行时，不能突加给定电压而起动电机，应逐渐增加给定电压，避免电流中击。

3 ．在记录动态波形时，可先用示波器观察波形，以便找出系统动态特性较为理想的调节器参数。

4. 单闭环晶闸管不可逆直流调速系统的给定电压为负的。

4 一3 双闭环晶闸管不可逆直流调速系统

一、实验目的

1 ．了解双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 ．熟悉DKSZ--1型电机控制系统实验装置主控制屏DK01的结构及调试方法。 3 。双闭环不可逆直流调速系统的调试步骤，方法及参数的整定。

二、实验内容

1 ．主控制屏DK01 的调试

2 ．各控制单元调试

3 ．测定电流反馈系数ß，转速反馈系数a ，整定电流保护动作电流值。

4．测定开环机械特性及高低速时完整的系统闭环静特性n = f ( Id ）。 5 ．闭环控制特性n＝f ( Ug ）的测定。

6 ．观察、记录系统动态波形。

三、实验系统组成及工作原理