实验一转速单闭环不可逆直流调速系统实验11111

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1、实验一转速单闭环不可逆直流调速系统实验一实验目的1、了解转速单闭环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3、认识闭环反馈系统的基本特性二、实验所需挂件及附件序号型号备注1DJK01电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块。2DJK02晶闸管主电路3DJK02-1三相晶闸管触发电路该挂件包含“触发电路”、“正反桥功放”等几个模块。4DJK04电机调速控制实验I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”等儿个模块。5DJK0

2、8可调电阻、电容箱6DD03-3电机导轨、光码盘测速系统及数显转速表7DJ13-1直流发电机8DJ15直流并励电动机用叮13-1直流发电机代替9D42三相可调电阻10慢扫描示波器自备11万用表自备三、实验线路及原理为了提高直流调速系统的动静态性能指标，通常采用闭环控制系统（包括单闭环系统和多闭环系统）。对调速指标要求不高的场合，采用单闭环系统，而对调速指标较高的则采用多闭环系统。按反馈的方式不同可分为转速反馈，电流反馈，电压反馈等。在单闭环系统屮，转速单闭环使用较多。在本装置中，转速单闭环实验是将反映转速变化的屯压信号作为反馈信号，经

3、“转速变换”后接到“速度调节器”的输入端，与“给定”的电压相比较经放大后，得到移相控制电压用作控制整流桥的“触发电路”，触发脉冲经功放后加到晶闸管的门极和阴极之间，以改变“三相全控整流”的输出电压，这就构成了速度负反馈闭环系统。电机的转速随给定电压变化，电机最高转速由速度调节器的输出限幅所决定，速度调节器采用P(比例)调节对阶跃输入有稳态误差,要想消除上述误差，则需将调节器换成PI(比例积分)调节。这时当“给定”恒定时，闭环系统对速度变化起到了抑制作用，当电机负载或电源电压波动时，电机的转速能稳定在一定的范围内变化。图1T转速单闭环系

4、统原理图四、实验内容(DDJK04上的基本单元的调试。(可以不调，出厂前厂家已基木调好，参考补充内容)(2)Ucl不变时直流电动机开环特性的测定。(4)转速单闭环直流调速系统。五、预习要求(1)复习有关晶闸管直流调速系统、闭环反馈控制系统的内容。(2)掌握调节器的基本工作原理。(3)根据实验原理图，能画出实验系统的详细接线图，并理解各控制单元在调速系统中的作用。（4）实验时，如何能使电动机的负载从空载（接近空载）连续地调至额定负载?六、实验步骤（1）5不变时的直流电机开环外特性的测定①按图1T的接线图接线，DJK02-1上的移相控制电

5、压5由DJK04上的“给定”输出4直接接入（不接调节器1）,直流发电机接负载电阻R,5用I）JK02±200mII,将给定的输出调到零。②先闭合励磁电源开关，按下DJK01“电源控制屏”启动按钮，使主电路输岀三相交流电源，然后从零开始逐渐增加“给定”电压匕，使电动机慢慢启动并使转速n达到1200rpmo③改变负载电阻R的阻值，使电动机的电枢电流从空载（发电机侧电阻R断开，电流为零，发电机不产生转矩即为电动机的空载状态）直至电动机达到其额定电流5。即可测出在5不变时的直流电动机开环外特性n二f（IJ,测量并记录数据于下表：n(rpm)I

6、fl(A)注意Id是电动机电流，而非作为负载的测速发电机的电流。（2）转速单闭环直流调速系统①按图1T接线，在本实验中，DJK04的“给定”电压山为负给定，转速反馈为正电压，将“调节器I”接成P（比例）调节器或PI（比例积分）调节器（即R7二120K,C5=0.47uf接入）。直流发电机接负载电阻R,Ld用DJK02上200ii】H,给定输出调到零。②直流发电机先轻载，从零开始逐渐调大“给定”电压匕，使电动机的转速接近n=1200rpmo③由大到小调节直流发屯机负载R,测出电动机的电枢电流h，和电机的转速n,直至I尸J，即可测出系统静

7、态特性曲线n二f（IJ。尽量不要超过1.1A.n(rpm)L(A)七、实验报告(1)根据实验数据，画出Uc：不变时直流电动机开环机械特性。(2)根据实验数据，画出转速单闭环直流调速系统的机械特性。(3)通过观察以上数据得出什么样的结论？八、思考题(1)实验中，如何确定转速反馈的极性并把转速反馈正确地接入系统中？调节什么元件能改变转速反馈的强度？(2)改变“调节器I”上可变电阻、电容的参数，对系统有什么影响？九、注意事项(1)电机启动前，应先加上电动机的励磁，才能使电机启动。在启动前必须将移相控制电压调到零，使整流输出电压为零，这时才可

8、以逐渐加大给定电压，不能在开坏或速度闭环时突加给定，否则会引起过大的启动屯流，使过流保护动作，告警，跳闸。(2)通电实验时，可先用电阻作为整流桥的负载，待确定电路能正常工作后,再换成电动机作为负载。(3)在连接反馈信号时