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1、第一部分分 绪绪论本指导书书是根据据电力力电子与与电力传传动课课程实验验教学大大纲编写写的，适适用于电电气工程程及其自自动化专专业。一、 本课程实实验的作作用与任任务电力电子子与电力力传动实实验是电电力电子子技术、电力拖动控制系统课程中重要的实践践环节，通通过实验验，使学学生加深深对课堂堂教学内内容的理理解，培培养学生生使用某某些设备备的能力力和运用用实验方方法研究究电力电电子技术术、电力力拖动自自动控制制的初步步能力。对对于进一一步加强强理论和和实践相相结合，提提高学生生分析问问题、解解决问题题的能力力有重要要意义。 本课程程实验的的主要任任务是提提高学生生动手能能力，在在试验过过程中遇遇到
2、问题题，能够够分析思思考和解解决。对对于实验验结果能能够按照照理论知知识进行行解释，从从而可以以深化所所学理论论知识，把把理论和和实践统统一起来来。二、 本课程实实验的基基础知识识电力电子子与电力力传动实实验的内内容主要要包括单单闭环不不可逆直直流调速速系统、双双闭环不可逆直直流调速速系统、逻逻辑无环环流可逆逆直流调调速系统统、双闭闭环控制制可逆直直流脉宽宽调速系系统（HH 桥）、三三相异步步电机变变频调速速、半桥桥型开关关稳压电电源的性性能研究究、反激激式电流流控制开开关稳压压电源实实验、直直流斩波波电路的的性能研研究等内内容。三、本课课程实验验教学项项目及其其教学要要求序号实验项目目名称学
3、时教学目标标、要求求1单闭环不不可逆直直流调速速系统2主电路、控控制电路路的接线线。对于于实验过过程中的的问题能能够解决决，解释、记记录实验验数据。2双闭环不不可逆直直流调速速系统2主电路、控控制电路路的接线线。对于于实验过过程中的的问题能能够解决决，解释、记记录实验验数据。3逻辑无环环流可逆逆直流调调速系统2主电路、控控制电路路的接线线。对于于实验过过程中的的问题能能够解决决，解释、记记录实验验数据。4双闭环控控制可逆逆直流脉脉宽调速系统（H 桥）2主电路、控控制电路路的接线线。对于于实验过过程中的的问题能能够解决决，解释、记记录实验验数据。5三相异步步电机变变频调速速实验2主电路、控控制电
4、路路的接线线。对于于实验过过程中的的问题能能够解决决，解释、记记录实验验数据。熟熟练掌握握数字示示波器的的使用。6半桥型开开关稳压压电源的的性能研研究2主电路、控控制电路路的接线线。对于于实验过过程中的的问题能能够解决决，解释、记记录实验验数据。熟熟练掌握握数字示示波器的的使用。7反激式电电流控制制开关稳稳压电源源实验2主电路、控控制电路路的接线线。对于于实验过过程中的的问题能能够解决决，解释、记记录实验验数据。熟熟练掌握握数字示示波器的的使用。8直流斩波波电路的的性能研研究2主电路、控控制电路路的接线线。对于于实验过过程中的的问题能能够解决决，解释、记记录实验验数据。熟熟练掌握握数字示示波器
5、的的使用。合计计16第二部分分 基本实实验指导导实验一单单闭环不不可逆直直流调速速系统实实验一、 实验目的的（1）了了解单闭闭环直流流调速系系统的原原理、组组成及各各主要单单元部件件的原理理。（2）掌掌握晶闸闸管直流流调速系系统的一一般调试试过程。（3）认认识闭环环反馈控控制系统统的基本本特性。二、 实验原理理为了提高高直流调调速系统统的动静静态性能能指标，通通常采用用闭环控控制系统统(包括单单闭环系系统和多多闭环系系统)。对调调速指标标要求不不高的场场合，采采用单闭闭环系统统，而对对调速指指标较高高的则采采用多闭闭环系统统。按反反馈的方方式不同同可分为为转速反反馈，电电流反馈馈，电压压反馈等
6、等。在单单闭环系系统中，转转速单闭闭环使用用较多。在本装置置中，转转速单闭闭环实验验是将反反映转速速变化的的电压信信号作为为反馈信信号，经经“速度变变换”后接到到“速度调调节器”的输入入端，与与“给定”的电压压相比较较经放大大后，得得到移相相控制电电压Ucct，用用作控制制整流桥桥的“触发电电路”，触发发脉冲经经功放后后加到晶晶闸管的的门极和和阴极之之间，以以改变“三相全全控整流流”的输出出电压，这这就构成成了速度度负反馈馈闭环系系统。电电机的转转速随给给定电压压变化，电电机最高高转速由由速度调调节器的的输出限限幅所决决定，速速度调节节器采用用P（比例例）调节节对阶跃跃输入有有稳态误误差，要要
7、想消除除上述误误差，则则需将调调节器换换成PII(比例例积分)调节。这这时当“给定”恒定时时，闭环环系统对对速度变变化起到到了抑制制作用，当当电机负负载或电电源电压压波动时时，电机机的转速速能稳定定在一定定的范围围内变化化。图1-11转速单单闭环系系统原理理图图1-22 电流流单闭环环系统原原理图三、 实验所需需挂件及及附件序号型号备注1DJK001 电电源控制制屏该控制屏屏包含“三相电电源输出出”等几个个模块2DJK002 晶晶闸管主主电路3DJK002-11 三相相晶闸管管触发电电路该挂件包包含“触发电电路”,“正反桥桥功放” 等几几个模块块4DJK004 电电机调速速控制实实验 II该挂
8、件包包含“给定”，“电流调调节器”，“速度变变换”，“电流反反馈与过过流保护护”等几个个模块5DJK008 可可调电阻阻、电容容箱6DD033-2 电机导导轨测速发发电机及及转速表表或者“DDD033-3 电机导导轨光码盘盘测速系系统及数数显转速速表”7DJ133-1直直流发电电机8DJ155直流并并励电动动机9D42三三相可调调电阻10示波器TDS221011万用表MF477四、 实验内容容与步骤骤(1)DDJK002和DJKK02-1上的的“触发电电路”调试打开DDJK001总电电源开关关，操作作“电源控控制屏”上的“三相电电网电压压指示”开关，观观察输入入的三相相电网电电压是否否平衡。将
9、DJJK011“电源控控制屏”上“调速电电源选择择开关”拨至“直流调调速”侧。用100芯的扁扁平电缆缆，将DDJK002的“三相同同步信号号输出”端和DJJK022-1“三相同同步信号号输入”端相连连,打开DJJK022-1电电源开关关，拨动动“触发脉脉冲指示示”钮子开开关，使使“窄”的发光光管亮。观察AA、B、C三相的的锯齿波波，并调调节A、B、C三相锯锯齿波斜斜率调节节电位器器（在各各观测孔孔左侧），使使三相锯锯齿波斜斜率尽可可能一致致。将DJJK044上的“给定”输出Ugg直接与与DJKK02-1上的的移相控控制电压压Uctt相接，将将给定开开关S22拨到接接地位置置（即UUct=0），
10、调调节DJJK022-1上上的偏移移电压电电位器，用用双踪示示波器观观察A相同步步电压信信号和“双脉冲冲观察孔孔” VTT1的输输出波形形，使=1220。适当增增加给定定Ug的正正电压输输出，观观测DJJK022-1上上“脉冲观观察孔”的波形形，此时时应观测测到单窄窄脉冲和和双窄脉脉冲。将DJJK022-1面面板上的的Ulff端接地地，用220芯的的扁平电电缆，将将DJKK02-1的“正桥触触发脉冲冲输出”端和DJJK022“正桥触触发脉冲冲输入”端相连连，并将将DJKK02“正桥触触发脉冲冲”的六个个开关拨拨至“通”，观察察正桥VVT1VT66晶闸管管门极和和阴极之之间的触触发脉冲冲是否正正
11、常。 (2)Uctt不变时时的直流流电机开开环外特特性的测测定按接线线图分别别将主回回路和控控制回路路接好线线。DJJK022-1上上的移相相控制电电压Ucct由DJKK04上上的“给定”输出Ugg直接接接入，直直流发电电机接负负载电阻阻R，Ld用DJKK02上上2000mH，将将给定的的输出调调到零。先闭合合励磁电电源开关关，按下下DJKK01“电源控控制屏”启动按按钮，使使主电路路输出三三相交流流电源，然然后从零零开始逐逐渐增加加“给定”电压Ugg，使电电动机慢慢慢启动动并使转转速 nn达到12200rrpm。改变负负载电阻阻R的阻值值，使电电机的电电枢电流流从Ieed直至至空载。即即可测
12、出出在Ucct不变变时的直直流电动动机开环环外特性性n=ff(Idd)，测测量并记记录数据据下表：n（rppm）I（A）(3)UUd不变变时直流流电机开开环外特特性的测测定控制电电压Ucct由DJKK04的的“给定”UUg直接接接入，直直流发电电机接负负载电阻阻R，Ld用DJKK02上上2000mH,将给定定的输出出调到零零。按下DDJK001“电电源控制制屏”启动按按钮，然然后从零零开始逐逐渐增加加给定电电压Ugg，使电电动机启启动并达达到12200rrpm。改变负负载电阻阻R，使电电机的电电枢电流流从Ieed直至至空载。用用电压表表监视三三相全控控整流输输出的直直流电压压Ud,保持Udd不
13、变(通过不不断的调调节DJJK044上“给定”电压Ugg来实现现)，测出出在Udd不变时时直流电电动机的的开环外外特性nn=f(Id)，并记记录于下下表：n（rppm）I（A）(4)基基本单元元部件调调试移相控控制电压压Uctt调节范范围的确确定直接将DDJK004“给定”电压Ugg接入DJJK022-1移移相控制制电压UUct的的输入端端，“三相全全控整流流”输出接接电阻负负载R，用示示波器观观察Udd的波形形。当给给定电压压Ug由零零调大时时，Udd将随给给定电压压的增大大而增大大，当UUg超过过某一数数值Ugg时，UUd的波波形会出出现缺相相现象，这这时Ud反而随随Ug的增增大而减减少。
14、一一般可确确定移相相控制电电压最大大允许值值为Ucctmaax=00.9UUg，即即Ug的允允许调节节范围为为0Ucttmaxx。如果果我们把把输出限限幅定为为Ucttmaxx的话，则则“三相全全控整流流”输出范范围就被被限定，不不会工作作到极限限值状态态，保证证六个晶晶闸管可可靠工作作。记录录Ug于于下表：UU=0.9U将给定退退到零，再再按“停止”按钮，结结束步骤骤。调节器器的调整整A、调节节器的调调零将DJKK04中中“速度调调节器”所有输输入端接接地，再再将DJJK088中的可可调电阻阻40KK接到“速度调调节器”的“4”、“5”两端，用用导线将将“5”、“6”短接，使使“电流调调节器
15、”成为P (比例例)调节器器。调节节面板上上的调零零电位器器RP33，用万万用表的的毫伏档档测量电电流调节节器“7”端的输输出，使使调节器器的输出出电压尽尽可能接接近于零零。将DJKK04中中“电流调调节器”所有输输入端接接地，再再将DJJK088中的可可调电阻阻13KK接到“速度调调节器”的“8”、“9”两端，用用导线将将“9”、“10”短接，使使“电流调调节器”成为P（比例例）调节节器。调调节面板板上的调调零电位位器RPP3，用用万用表表的毫伏伏档测量量电流调调节器的的“11”端，使使调节器器的输出出电压尽尽可能接接近于零零。B、正负负限幅值值的调整整把“速度度调节器器”的“5”、“6”短
16、接线线去掉，将将DJKK08中中的可调调电容00.477F接入“5”、“6”两端，使使调节器器成为PPI (比例积积分)调节器器，然后后将DJJK044的给定定输出端端接到转转速调节节器的“3”端，当当加一定定的正给给定时，调调整负限限幅电位位器RPP2，使使之输出出电压为为最小值值即可，当当调节器器输入端端加负给给定时，调调整正限限幅电位位器RPP1，使使速度调调节器的的输出正正限幅为为Ucttmaxx。把“电流流调节器器”的“8”、“9”短接线线去掉，将将DJKK08中中的可调调电容00.477F接入“8”、“9”两端，使使调节器器成为PPI（比比例积分分）调节节器，然然后将DDJK004
17、的给给定输出出端接到到电流调调节器的的“4”端，当当加正给给定时，调调整负限限幅电位位器RPP2，使使之输出出电压为为最小值值即可，当当调节器器输入端端加负给给定时，调调整正限限幅电位位器RPP1，使使电流调调节器的的输出正正限幅为为Ucttmaxx。C、电流流反馈系系数的整整定直接将“给定”电压Ugg接入DJJK022-1移移相控制制电压UUct的的输入端端，整流流桥输出出接电阻阻负载RR，负载载电阻放放在最大大值，输输出给定定调到零零。按下启动动按钮，从从零增加加给定，使使输出电电压升高高，当UUd=2220VV时，减减小负载载的阻值值，调节节“电流反反馈与过过流保护护”上的电电流反馈馈电
18、位器器RP11，使得得负载电电流Idd=l.3A时时，“2”端If的的的电流反反馈电压压Ufii=6VV，这时时的电流流反馈系系数= UUfi/Id= 4.6155V/AA。 D、转转速反馈馈系数的的整定直接将“给定”电压Ugg接DJKK02-1上的的移相控控制电压压Uctt的输入入端，“三相全全控整流流”电路接接直流电电动机负负载，LLd用DJKK02上上的2000mHH，输出出给定调调到零。按下启动动按钮，接接通励磁磁电源，从从零逐渐渐增加给给定，使使电机提提速到nn =1150OOrpmm时，调调节“速度变变换”上转速速反馈电电位器RRP1，使使得该转转速时反反馈电压压Ufnn=-66V
19、，这这时的转转速反馈馈系数=Uffn/nn=0.0044V/(rpmm)。 (5)转速单单闭环直直流调速速系统按图11-1接线，在在本实验验中，DDJK004的“给定”电压Ugg为负给给定，转转速反馈馈为正电电压，将将“速度调调节器”接成P（比例例）调节节器或PPI（比比例积分分）调节节器。直直流发电电机接负负载电阻阻R，Ld用DJKK02上上2000mH，给给定输出出调到零零。直流发发电机先先轻载，从从零开始始逐渐调调大“给定”电压Ugg，使电电动机的的转速接接近n=l2000rppm。由小到到大调节节直流发发电机负负载R，测出出电动机机的电枢枢电流IId，和和电机的的转速nn，直至至Id=
20、Iedd，即可可测出系系统静态态特性曲曲线n=f(IId)。n（rppm）I（A）(6)电电流单闭闭环直流流调速系系统按图11-2接线，在在本实验验中，给给定Ugg为负给给定，电电流反馈馈为正电电压，将将“电流调调节器”接成比比例（PP）调节节器或PPI（比比例积分分）调节节器。直直流发电电机接负负载电阻阻R，Ld用DJKK02上上2000mH，将将给定输输出调到到零。直流发发电机先先轻载，从从零开始始逐渐调调大“给定”电压Ugg，使电电动机转转速接近近n=ll2000rpmm。由小到到大调节节直流发发电机负负载R，测定定相应的的Id和n，直至至电动机机Id=Iedd，即可可测出系系统静态态特
21、性曲曲线n =f(Id)。n（rppm）I（A）五、 实验报告告(1)根根据实验验数据，画画出Ucct不变变时直流流电动机机开环机机械特性性。 (2)根据实实验数据据，画出出Ud不变变时直流流电动机机开环机机械特性性。 (3)根据实实验数据据，画出出转速单单闭环直直流调速速系统的的机械特特性。 (4)根据实实验数据据，画出出电流单单闭环直直流调速速系统的的机械特特性。 (5)比较以以上各种种机械特特性，并并做出解解释。六、 实验注意意事项(1)双双踪示波波器有两两个探头头，可同同时观测测两路信信号，但但这两探探头的地地线都与与示波器器的外壳壳相连，所所以两个个探头的的地线不不能同时时接在同同一
22、电路路的不同同电位的的两个点点上，否否则这两两点会通通过示波波器外壳壳发生电电气短路路。为此此，为了了保证测测量的顺顺利进行行，可将将其中一一根探头头的地线线取下或或外包绝绝缘，只只使用其其中一路路的地线线，这样样从根本本上解决决了这个个问题。当当需要同同时观察察两个信信号时，必必须在被被测电路路上找到到这两个个信号的的公共点点，将探探头的地地线接于于此处，探探头各接接至被测测信号，只只有这样样才能在在示波器器上同时时观察到到两个信信号，而而不发生生意外。(2)电电机启动动前，应应先加上上电动机机的励磁磁，才能能使电机机启动。在在启动前前必须将将移相控控制电压压调到零零，使整整流输出出电压为为
23、零，这这时才可可以逐渐渐加大给给定电压压，不能能在开环环或速度度闭环时时突加给给定，否否则会引引起过大大的启动动电流，使使过流保保护动作作，告警警，跳闸闸。(3)通通电实验验时，可可先用电电阻作为为整流桥桥的负载载，待确确定电路路能正常常工作后后，再换换成电动动机作为为负载。(4)在在连接反反馈信号号时，给给定信号号的极性性必须与与反馈信信号的极极性相反反，确保保为负反反馈，否否则会造造成失控控。(5)直直流电动动机的电电枢电流流不要超超过额定定值使用用，转速速也不要要超过11.2 倍的额额定值。以以免影响响电机的的使用寿寿命，或或发生意意外。(6)DDJK004与DJKK02-1不共共地，所
24、所以实验验时须短短接DJJK044与DJKK02-1的地地。七、 思考题(l)PP调节器器和PII调节器器在直流流调速系系统中的的作用有有什么不不同? (2)实验中中，如何何确定转转速反馈馈的极性性并把转转速反馈馈正确地地接入系系统中?调节什什么元件件能改变变转速反反馈的强强度? (3)改变“电流调调节器”及“速度调调节器”的电阻阻、电容容参数，对对系统有有什么影影响？实验二双双闭环不不可逆直直流调速速系统实实验一、实验验目的(1)了了解闭环环不可逆逆直流调调速系统统的原理理、组成成及各主主要单元元部件的的原理。(2)掌掌握双闭闭环不可可逆直流流调速系系统的调调试步骤骤、方法法及参数数的整定定
25、。(3)研研究调节节器参数数对系统统动态性性能的影影响。二、实验验原理许多生产产机械，由由于加工工和运行行的要求求，使电电动机经经常处于于起动、制制动、反反转的过过渡过程程中，因因此起动动和制动动过程的的时间在在很大程程度上决决定了生生产机械械的生产产效率。为为缩短这这一部分分时间，仅仅采用PPI调节节器的转转速负反反馈单闭闭环调速速系统，其其性能还还不很令令人满意意。双闭闭环直流流调速系系统是由由电流和和转速两两个调节节器进行行综合调调节，可可获得良良好的静静、动态态性能（两两个调节节器均采采用PII调节器器），由由于调整整系统的的主要参参量为转转速，故故将转速速环作为为主环放放在外面面，电
26、流流环作为为副环放放在里面面，这样样可以抑抑制电网网电压扰扰动对转转速的影影响。实实验系统统的原理理框图组组成如下下：启动时，加加入给定定电压UUg，“速度调调节器”和“电流调调节器”即以饱饱和限幅幅值输出出，使电电动机以以限定的的最大启启动电流流加速启启动，直直到电机机转速达达到给定定转速(即Ug=Ufnn)，并并在出现现超调后后，“速度调调节器”和“电流调调节器”退出饱饱和，最最后稳定定在略低低于给定定转速值值下运行行。系统工作作时，要要先给电电动机加加励磁，改改变给定定电压UUg的大大小即可可方便地地改变电电动机的的转速。“电流调节器”、“速度调节器”均设有限幅环节，“速度调节器”的输出
27、作为“电流调节器”的给定，利用“速度调节器”的输出限幅可达到限制启动电流的目的。“电流调节器”的输出作为“触发电路”的控制电压Uct，利用“电流调节器”的输出限幅可达到限制max的目的。图2-11 双闭闭环直流流调速系系统原理理框图三、 实验所需需挂件序号型号备注1DJK001 电电源控制制屏该控制屏屏包含“三相电电源输出出”等几个个模块2DJK002 晶晶闸管主主电路3DJK002-11 三相相晶闸管管触发电电路该挂件包包含“触发电电路”,“正反桥桥功放” 等几几个模块块4DJK004 电电机调速速控制实实验 II该挂件包包含“给定”，“电流调调节器”，“速度变变换”，“电流反反馈与过过流保
28、护护”等几个个模块5DJK008 可可调电阻阻、电容容箱6DD033-2 电机导导轨测速发发电机及及转速表表或者“DDD033-3 电机导导轨光码盘盘测速系系统及数数显转速速表”7DJ133-1直直流发电电机8DJ155直流并并励电动动机9D42三三相可调调电阻10示波器TDS221011万用表MF477四、实验验内容与与步骤(1)DDJK002和DJKK02-1上的的“触发电电路”调试打开DDJK001总电电源开关关，操作作“电源控控制屏”上的“三相电电网电压压指示”开关，观观察输入入的三相相电网电电压是否否平衡。将DJJK011“电源控控制屏”上“调速电电源选择择开关”拨至“直流调调速”侧
29、。用100芯的扁扁平电缆缆，将DDJK002的“三相同同步信号号输出”端和DJJK022-1“三相同同步信号号输入”端相连连,打开DJJK022-1电电源开关关，拨动动“触发脉脉冲指示示”钮子开开关，使使“窄”的发光光管亮。观察AA、B、C三相的的锯齿波波，并调调节A、B、C三相锯锯齿波斜斜率调节节电位器器（在各各观测孔孔左侧），使使三相锯锯齿波斜斜率尽可可能一致致。将DJJK044上的“给定”输出Ugg直接与与DJKK02-1上的的移相控控制电压压Uctt相接，将将给定开开关S22拨到接接地位置置（即UUct=0），调调节DJJK022-1上上的偏移移电压电电位器，用用双踪示示波器观观察A相
30、同步步电压信信号和“双脉冲冲观察孔孔” VTT1的输输出波形形，使=1220。适当增增加给定定Ug的正正电压输输出，观观测DJJK022-1上上“脉冲观观察孔”的波形形，此时时应观测测到单窄窄脉冲和和双窄脉脉冲。将DJJK022-1面面板上的的Ulff端接地地，用220芯的的扁平电电缆，将将DJKK02-1的“正桥触触发脉冲冲输出”端和DJJK022“正桥触触发脉冲冲输入”端相连连，并将将DJKK02“正桥触触发脉冲冲”的六个个开关拨拨至“通”，观察察正桥VVT1VT66晶闸管管门极和和阴极之之间的触触发脉冲冲是否正正常。(2)双双闭环调调速系统统调试原原则先单元元、后系系统，即即先将单单元的
31、参参数调好好，然后后才能组组成系统统。先开环环、后闭闭环，即即先使系系统运行行在开环环状态，然然后在确确定电流流和转速速均为负反馈后后，才可可组成闭闭环系统统。先内环环，后外外环，即即先调试试电流内内环，然然后调试试转速外外环。先调整整稳态精精度，后后调整动动态指标标。(3)控控制单元元调试移相控控制电压压Uctt调节范范围的确确定直接将DDJK004给定定电压UUg接入入DJKK02-1移相相控制电电压Ucct的输输入端，“正桥三相全控整流”输出接电阻负载R，负载电阻放在最大值，输出给定调到零（对DZSZ-1，将输出电压调至最小位置，当启动后，再将输出线电压调到200V）。按下启动动按钮，给
32、给定电压压Ug由零零调大，Ud将随给定电压的增大而增大，当Ug超过某一数值Ug时，Ud的波形会出现缺相的现象，这时Ud反而随Ug的增大而减少。一般可确定移相控制电压的最大允许值Uctmax=0.9Ug，即Ug的允许调节范围为0Uctmax。如果我们把输出限幅定为Uctmax的话，则“三相全控整流”输出范围就被限定，不会工作到极限值状态，保证六个晶闸管可靠工作。记录Ug于下表：UU=0.9U将给定退退到零，再再按停止止按钮切切断电源源，结束束步骤。调节器器的调零零将DJKK04中中“速度调调节器”所有输输入端接接地，再再将DJJK088中的可可调电阻阻1200K接到到“速度调调节器”的“4”、“
33、5”两端，用用导线将将“5”、“6”短接，使使“电流调调节器”成为P (比例例)调节器器。调节节面板上上的调零零电位器器RP33，用万万用表的的毫伏档档测量电电流调节节器“7”端的输输出，使使调节器器的输出出电压尽尽可能接接近于零零。将DJKK04中中“电流调调节器”所有输输入端接接地，再再将DJJK088中的可可调电阻阻13KK接到“速度调调节器”的“8”、“9”两端，用用导线将将“9”、“10”短接，使使“电流调调节器”成为P（比例例）调节节器。调调节面板板上的调调零电位位器RPP3，用用万用表表的毫伏伏档测量量电流调调节器的的“11”端，使使调节器器的输出出电压尽尽可能接接近于零零。调节
34、器器正、负负限幅值值的调整整把“速度度调节器器”的“5”、“6”短接线线去掉，将将DJKK08中中的可调调电容00.477F接入“5”、“6”两端，使使调节器器成为PPI (比例积积分)调节器器，然后后将DJJK044的给定定输出端端接到转转速调节节器的“3”端，当当加一定定的正给给定时，调调整负限限幅电位位器RPP2，使使之输出出电压为为-6VV，当调调节器输输入端加加负给定定时，调调整正限限幅电位位器RPP1，使使之输出出电压为为最小值值即可。把“电流流调节器器”的“8”、“9”短接线线去掉，将将DJKK08中中的可调调电容00.477F接入“8”、“9”两端，使使调节器器成为PPI（比比
35、例积分分）调节节器，然然后将DDJK004的给给定输出出端接到到电流调调节器的的“4”端，当当加正给给定时，调调整负限限幅电位位器RPP2，使使之输出出电压为为最小值值即可，当当调节器器输入端端加负给给定时，调调整正限限幅电位位器RPP1，使使电流调调节器的的输出正正限幅为为Ucttmaxx。电流反反馈系数数的整定定直接将“给定”电压Ugg接入DJJK022-1移移相控制制电压UUct的的输入端端，整流流桥输出出接电阻阻负载RR，负载载电阻放放在最大大值，输输出给定定调到零零。按下启动动按钮，从从零增加加给定，使使输出电电压升高高，当UUd=2220VV时，减减小负载载的阻值值，调节节“电流反
36、反馈与过过流保护护”上的电电流反馈馈电位器器RP11，使得得负载电电流Idd=l.3A时时，“2”端If的的的电流反反馈电压压Ufii=6VV，这时时的电流流反馈系系数= UUfi/Id= 4.6155V/AA。转速反反馈系数数的整定定直接将“给定”电压Ugg接DJKK02-1上的的移相控控制电压压Uctt的输入入端，“三相全全控整流流”电路接接直流电电动机负负载，LLd用DJKK02上上的2000mHH，输出出给定调调到零。按下启动动按钮，接接通励磁磁电源，从从零逐渐渐增加给给定，使使电机提提速到nn=1550Orrpm时时，调节节“速度变变换”上转速速反馈电电位器RRP1，使使得该转转速时
37、反反馈电压压Ufnn=-66V，这这时的转转速反馈馈系数=Uffn/nn=0.0044V/(rpmm)。 (4)开环外外特性的的测定DJKK02-1控制制电压UUct由由DJKK04上上的给定定输出UUg直接接接入，“三相全控整流”电路接电动机， d用DJK02上的200mH，L直流发电机接负载电阻R，负载电阻放在最大值，输出给定调到零。按下启启动按钮钮，先接接通励磁磁电源，然然后从零零开始逐逐渐增加加“给定”电压Ugg，使电电机启动动升速，调调节Ugg和R使电动动机电流流Id=Iedd，转速速到达112000rpmm。增大负负载电阻阻R阻值（即即减小负负载），可可测出该该系统的的开环外外特性
38、nn=f（Id），记记录于下下表中：n（rppm）I（A）将给定退退到零，断断开励磁磁电源，按按下停止止按钮，结结束实验验。 (5)系统静静特性测测试按图22-1接线，DDJK004的给给定电压压Ug输出出为正给给定，转转速反馈馈电压为为负电压压，直流流发电机机接负载载电阻RR，Ld用DJKK02上上的2000mHH，负载载电阻放放在最大大值，给给定的输输出调到到零。将将速度调调节器，电电流调节节器都接接成P（比例例）调节节器后，接接入系统统，形成成双闭环环不可逆逆系统，按按下启动动按钮，接接通励磁磁电源，增增加给定定，观察察系统能能否正常常运行，确确认整个个系统的的接线正正确无误误后，将将“
39、速度调调节器”，“电流调调节器”均恢复复成PII（比例例积分）调调节器，构构成实验验系统。机械特特性n=f(IId)的的测定A、发电电机先空空载，从从零开始始逐渐调调大给定定电压UUg，使使电动机机转速接接近n=l2000rppm，然然后接入入发电机机负载电电阻R，逐渐渐改变负负载电阻阻，直至至Id=Iedd，即可可测出系系统静态态特性曲曲线n=f(IId)，并并记录于于下表中：n（rppm）I（A）B、降低低Ug，再测测试n=8000rpmm时的静静态特性性曲线，并并记录于于下表中：n（rppm）I（A）C、闭环环控制系系统n=f(UUg)的的测定调节Ugg及R，使Idd=Ieed、n= l
40、2000rppm，逐逐渐降低低Ug，记记录Ugg和n，即可可测出闭闭环控制制特性nn=f(Ug)。n（rppm）U（V）(6)系系统动态态特性的的观察用慢扫描描示波器器观察动动态波形形。在不不同的系系统参数数下(“速度调调节器”的增益益和积分分电容、“电流调节器”的增益和积分电容、“速度变换”的滤波电容)，用示波器观察、记录下列动态波形:突加给给定Ugg，电动动机启动动时的电电枢电流流Id(“电流反反馈与过过流保护护”的“2”端)波形和和转速nn(“速度变变换”的“3”端)波形。突加额额定负载载(200%Ieed1000%Ieed)时时电动机机电枢电电流波形形和转速速波形。突降负负载(1100
41、%Iedd20%Iedd)时电电动机的的电枢电电流波形形和转速速波形。五、实验验报告(1)根根据实验验数据，画画出闭环环控制特特性曲线线n=ff(Ugg)。(2)根根据实验验数据，画画出两种种转速时时的闭环环机械特特性n=f(IId)。(3)根根据实验验数据，画画出系统统开环机机械特性性n =f(IId)，计计算静差差率，并并与闭环环机械特特性进行行比较。(4)分分析系统统动态波波形，讨讨论系统统参数的的变化对对系统动动、静态态性能的的影响。六、注意意事项(1) 参见本本教材实实验三的的注意事事项。(2)在在记录动动态波形形时，可可先用双双踪慢扫扫描示波波器观察察波形，以以便找出出系统动动态特
42、性性较为理理想的调调节器参参数，再再用数字字存储示示波器或或记忆示示波器记记录动态态波形。七、思考考题(1)为为什么双双闭环直直流调速速系统中中使用的的调节器器均为PPI调节节器?(2)转转速负反反馈的极极性如果果接反会会产生什什么现象象?(3)双双闭环直直流调速速系统中中哪些参参数的变变化会引引起电动动机转速速的改变变?哪些参参数的变化会会引起电电动机最最大电流流的变化化?实验三逻逻辑无环环流可逆逆直流调调速系统统实验一、实验验目的(1)了了解、熟熟悉逻辑辑无环流流可逆直直流调速速系统的的原理和和组成。(2)掌掌握各控控制单元元的原理理、作用用及调试试方法。(3)掌掌握逻辑辑无环流流可逆直直
43、流调速速系统的的调试步步骤和方方法。(4)了了解逻辑辑无环流流可逆直直流调速速系统的的静态特特性和动动态特性性。二、实验验线路及及原理在此之前前的晶闸闸管直流流调速系系统实验验，由于于晶闸管管的单向向导电性性，用一一组晶闸闸管对电电动机供供电，只只适用于于不可逆逆运行。而而在某些些场合中中，既要要求电动动机能正正转，同同时也能能反转，并并要求在在减速时时产生制制动转矩矩，加快快制动时时间。要改变电电动机的的转向有有以下方方法，一一是改变变电动机机电枢电电流的方方向，二二是改变变励磁电电流的方方向。由由于电枢枢回路的的电感量量比励磁磁回路的的要小，使使得电枢枢回路有有较小的的时间常常数。可可满足
44、某某些设备备对频繁繁起动，快快速制动动的要求求。本实验的的主回路路由正桥桥及反桥桥反向并并联组成成，并通通过逻辑辑控制来来控制正正桥和反反桥的工工作与关关闭，并并保证在在同一时时刻只有有一组桥桥路工作作,另一组组桥路不不工作，这这样就没没有环流流产生。由由于没有有环流,主回路路不需要要再设置置平衡电电抗器，但但为了限限制整流流电压幅幅值的脉脉动和尽尽量使整整流电流流连续，仍仍然保留留了平波波电抗器器。该控制系系统主要要由“速度调调节器”、“电流调调节器”、“反号器器”、“转矩极极性鉴别别”、“零电平平检测”、“逻辑控控制”、“速度变变换”等环节节组成。其其系统原原理框图图如图55-100所示。
45、正向启动动时，给给定电压压Ug为正正电压，“逻辑控制”的输出端Ulf为“0”态，Ulr为“1”态，即正桥触发脉冲开通，反桥触发脉冲封锁，主回路“正桥三相全控整流”工作，电机正向运转。当Ug反反向，整整流装置置进入本本桥逆变变状态，而而Ulff、Ulrr不变，当当主回路路电流减减小并过过零后，Ulf、Ulr 输出状态转换，Ulf为“1”态， Ulr为“0”态，即进入它桥制动状态，使电机降速至设定的转速后再切换成反向电动运行；当Ug=0时，则电机停转。反向运行行时，UUlf为为“1”态，Ullr为“0”态，主主电路“反桥三三相全控控整流”工作。“逻辑控控制”的输出出取决于于电机的的运行状状态，正正
46、向运转转，正转转制动本本桥逆变变及反转转制动它它桥逆变变状态，Ulf为“0”态，Ulr为“1”态，保证了正桥工作，反桥封锁；反向运转，反转制动本桥逆变，正转制动它桥逆变阶段，则Ulf为“1”态，Ulr为“0”态，正桥被封锁，反桥触发工作。由于“逻辑控制”的作用，在逻辑无环流可逆系统中保证了任何情况下两整流桥不会同时触发，一组触发工作时，另一组被封锁，因此系统工作过程中既无直流环流也无脉动环流。图3-11 逻辑辑无环流流可逆直直流调速速系统原原理图三、实验验所需挂挂件及附附件序号型号备注1DJK001 电电源控制制屏该控制屏屏包含“三相电电源输出出”等几个个模块2DJK002 晶晶闸管主主电路3DJK0